Unter Stoffwechsel versteht man alle chemischen Prozesse im einem Organismus, der zur Umwandlung (Anabolismus, Katabolismus) von Stoffen führt. Der Stoffwechsel ist somit verantwortlich für die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Stoffen in einem Organismus. Einige der Stoffwechselreaktionen sind zwar auch im “Reagenzglas” möglich”, die Kombination der miteinander vernetzen (Stoffwechsel-)Reaktionen ist aber nur innerhalb lebender Zellen möglich. Aus diesem Grund sollte auch betrachtet werden, wie Zellen die Energie und “Baumaterial” zur Verfügung gestellt wird, die die Zellen zur Aufrechterhaltung ihrer Funktionen benötigen.
Neben den Proteinen, die unterschiedliche Funktionen für den Aufbau von Zellen bzw. Gewebe besitzen (Strukturproteine zum Aufbau von Bindegewebe), sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die für den Aufbau von Membranen dienen, der “Baustofflieferant” für die Zellen.
Eine allgemeine Regel für den Bedarf an Baustoffen gibt es nicht, der Bedarf ist von Alter, Größe und körperlicher Aktivität abhängig. Annehmen kann man für eine ausreichende Versorgung zur Aufrechterhaltung der Funktionen der Zellen einen Wert von 0,8 – 1,0 g Proteine pro 1 Kg Körpergewicht und 10 – 30 g mehrfach ungesättigte Fettsäuren pro Tag.
Der primäre Baustoff der Zellen ist Protein. Proteine sind essentiell, da sie für die Struktur, Funktion und Regulation der Gewebe und Organe des Körpers verantwortlich sind.
Zum Aufbau von Zellen werden Proteine, Lipide und Nukleinsäuren benötigt.
Proteine tragen zur Zellstruktur bei, indem sie als Bestandteil der Zellmembran fungieren und enzymatische Reaktionen katalysieren, die für die Zellfunktionalität notwendig sind.
Lipide dienen als Hauptbestandteil der Zellmembran und spielen eine Rolle bei der Energieaufbewahrung und Signalübertragung in der Zelle.
Nukleinsäuren sind essentiell für den Aufbau von Zellen, da sie genetische Informationen tragen und bei der Proteinbiosynthese eine Rolle spielen.
Wasser ist in Zellen notwendig, um chemische Reaktionen zu ermöglichen und Nährstoffe zu transportieren.
Die Baustoffe werden durch den Prozess der Diffusion, Osmose oder aktiven Transport in die Zellen transportiert.
Ein Mangel an bestimmten Baustoffen kann zur Dysfunktion von Zellen führen, was wiederum verschiedene Krankheiten verursachen kann.
Kohlenhydrate liefern Energie und sind notwendig für die Zellkommunikation und -adhäsion.
Vitamine und Mineralien sind notwendig für eine Reihe von zellulären Funktionen, einschließlich Wachstum, Reparatur und Ausführung von bestimmten biochemischen Reaktionen.