Das Umwelt-Lexikon

English: Metabolism
Der Stoffwechsel oder der Metabolismus beschreibt die Gesamtheit der chemischen Prozesse im Organismus, die als Folge zur Umwandlung von Stoffen führt und steht damit für die Aufnahme, den Transport und die chemische Umwandlung von Stoffen in einem Organismus sowie die Abgabe von Stoffwechselendprodukten an die Umgebung. Alle beteiligten Stoffe werden als Metaboliten bezeichnet. Diese biochemischen Vorgänge (zum Beispiel innere und äußere Atmung, Transportvorgänge, Ernährung) dienen dem Aufbau und der Erhaltung der Körpersubstanz (Baustoffwechsel) sowie der Energiegewinnung (Energiestoffwechsel) und damit der Aufrechterhaltung der Körperfunktionen. Wesentlich für den Stoffwechsel sind Enzyme, die chemische Reaktionen katalysieren.
Der gesamte Stoffwechsel kann eingeteilt werden in

• katabole Reaktionen, welche, durch den Abbau von chemisch komplexen Nahrungsstoffen zu einfacheren Stoffen, Energie liefern, und
• anabole Reaktionen, welche unter Energieverbrauch körpereigene Stoffe aus einfachen Bausteinen aufbauen.

Der gesamte Stoffwechsel ist jedoch ein komplexes Netzwerk von einzelnen Reaktionen, die zusammen Stoffwechselwege bilden. Diese können linear (z.B. Glycolyse) oder zyklisch (z.B. Citratzyklus) sein. Die meisten Stoffwechselwege sind amphibol: Sie laufen in verschiedenen Schritten katabol wie anabol ab. Auch wenn Stoffwechselwege in vielen Einzelschritten reversibel sind, sind sie als Gesamtes immer irreversibel, da mindestens ein Reaktionsschritt nur in anabole oder katabole Richtung verläuft. Werden von außen aufgenommene, fremde Stoffe umgesetzt, so spricht man auch von Fremdstoffmetabolismus. Die Erforschung des Stoffwechsels erfolgt vor allem mit Methoden der Physiologie und Biochemie.
Den Stoffwechsel kann man auch als Austausch von freier Energie oder Ordnung verstehen. Lebewesen erhöhen in sich die Ordnung (Abnahme der Entropie) auf Kosten der Erhöhung von Unordnung, also von Entropie, in der Umgebung. Man hat Lebewesen deshalb auch als Negentropen bezeichnet.
Erwin Schrödinger hat darauf hingewiesen, dass der Ausdruck Stoffwechsel leicht missverstanden werden kann. Man könne meinen, es handele sich um einen Austausch von Stoffen. Tatsächlich ist aber eine chemische Veränderung von Stoffen gemeint.

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