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Lexikon der Ernährung: Stoffwechsel

Stoffwechsel, Metabolismus, E metabolism, das komplizierte Gesamtnetzwerk der in einer Zelle ablaufenden enzymkatalysierten chemischen Reaktionen. Man unterscheidet zwischen katabolen Reaktionen (Katabolismus), die der Energiegewinnung dienen, anabolen Reaktionen für die Biosynthese lebensnotwendiger Verbindungen (Anabolismus) sowie amphibolen Reaktionen, die beiden Zielstellungen gerecht werden.
Der S. aller Lebewesen unterliegt einer strengen regulatorischen Kontrolle (Stoffwechselregulation) sowie dem Bestreben, auch bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen Homöostase herzustellen. Charakteristisch für den S. sind zyklische Reaktionsabläufe bei gleichzeitiger Aufnahme und Abgabe von Substanzen und Energie aus / an der / die Umgebung gekennzeichnet (Abb.).
Die Hauptwege des S. (Primärstoffwechsel, Intermediärstoffwechsel) sind bei allen Organismen (Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere und Menschen) gleich. Einige haben spezielle Stoffwechselzweige entwickelt, z. B. Pflanzen die Photosynthese. Im Sekundärstoffwechsel werden Verbindungen (z. B. Alkaloide, Gifte, Harze) synthetisiert, die nicht zum unmittelbaren Überleben notwendig sind, wobei diese Unterteilung teilweise recht unscharf und künstlich ist. Der Umsatz körpereigener Stoffe dient zur Energiegewinnung (Energiestoffwechsel) in Form von Körperwärme oder ATP.
Weitere Unterteilungen sind nach den beteiligten Substanzgruppen möglich, z.B. Fett-, Glycogen-, Kohlenhydrat-, Protein-, Purin- und Pyrimidinstoffwechsel u. a.
Bedingung für den ungestörten S. bei Eukaryoten ist eine intakte Kompartimentierung. Genetische Defekte der am S. beteiligten Enzyme führen zu angeborenen Stoffwechselkrankheiten. Mangel oder übermäßige Zufuhr von Substanzen kann zu Stoffwechselentgleisungen führen, indem die Regelkreise des S. zusammenbrechen (Stoffwechselimbalanz).


Stoffwechsel.: Diagramm der Energiebeziehungen zwischen anabolen und katabolen Prozessen des Stoffwechsels. Stoffwechsel.

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