Stoffwechsel

Der Stoffwechsel (aus dem Griechischen: μεταβολή metabolē, "Veränderung") ist der Satz lebenserhaltender chemischer Transformationen in den Zellen von Organismen. Die drei Hauptziele des Stoffwechsels sind die Umwandlung von Nahrungsmitteln / Brennstoffen in Energie zur Abwicklung zellulärer Prozesse, die Umwandlung von Nahrungsmitteln / Brennstoffen in Bausteine ​​für Proteine, Lipide, Nukleinsäuren und einige Kohlenhydrate sowie die Beseitigung stickstoffhaltiger Abfälle. Diese enzymkatalysierten Reaktionen ermöglichen es Organismen, zu wachsen und sich zu vermehren, ihre Strukturen zu erhalten und auf ihre Umgebung zu reagieren. Das Wort Metabolismus kann sich auch auf die Summe aller chemischen Reaktionen beziehen, die in lebenden Organismen auftreten, einschließlich der Verdauung und des Transports von Substanzen in und zwischen verschiedenen Zellen. In diesem Fall wird der Satz von Reaktionen innerhalb der Zellen als Zwischenstoffwechsel.

Der Stoffwechsel wird normalerweise in zwei Kategorien unterteilt: Katabolismus, z. B. Abbau organischer Stoffe, Abbau von Glukose zu Pyruvat durch Zellatmung und Anabolismus, Aufbau von Zellbestandteilen wie Proteinen und Nukleinsäuren. Normalerweise setzt der Abbau Energie frei und der Aufbau verbraucht Energie.

Die chemischen Reaktionen des Stoffwechsels sind in Stoffwechselwege organisiert, in denen eine Chemikalie durch eine Folge von Enzymen durch eine Reihe von Schritten in eine andere Chemikalie umgewandelt wird. Enzyme sind für den Stoffwechsel von entscheidender Bedeutung, da sie es Organismen ermöglichen, wünschenswerte Reaktionen zu steuern, die Energie erfordern, die nicht von selbst auftritt, indem sie an spontane Reaktionen gekoppelt werden, die Energie freisetzen. Enzyme wirken als Katalysatoren, mit denen die Reaktionen schneller ablaufen können. Enzyme ermöglichen auch die Regulation von Stoffwechselwegen als Reaktion auf Veränderungen in der Zellumgebung oder auf Signale von anderen Zellen.