Energiestoffwechsel 2: Wir atmen und essen Elektronen
- Phil
- Jul 24, 2023
- 6 min read
Im ersten Blog wollte ich dir zeigen worum es unter dem Begriff Energiestoffwechsel geht und was darunter zu verstehen ist. Du hast gesehen, dass es am Ende um Elementarteilchen geht, den Fermionen. Um diese soll es nun ein wenig gehen. Warum? Die Nahrung welche wir essen wird in Glukose, Lipide, Proteine zerkleinert klar. Doch es geht weiter und am Ende sind es Elektronen und Wasserstoffionen, aus denen wir Energie erzeugen.
Um das genauer zu verstehen, schauen wir uns diese Energie näher an und speziell die Elektronen der Nahrung und den Sauerstoff der Luft.
Auf diese Fakten bauen wir dann weiter, in folgende Beiträgen dieser Reihe, auf. Vorerst muss allerdings in der Blogreihe Entwicklung, mehr über die Mitochondrien verstanden werden.
Also was sind diese Elektronen?
Elektronen sind die elektrischen Bausteine des Lebens. Sie sind Energie und nicht wirklich zu lokalisieren. Klingt verrückt, doch dass macht diese Energiepakete erst richtig spannend. Je mehr Elektronen ein Molekül trägt desto Elektronegativer ist es geladen. Bedeutet Elektronen sind negativ geladen.
(Anmerkung: wenn das verstanden wurde, verstehst du auch die Flourid Story. Kurz und knapp: Fluorid raubt dir Elektronen)
Ferner ist die Elektronenkonfiguration entscheidend. Elektronen können als eine Energiewolke oder als eine lokal angesammelte Energie = Teilchen betrachtet werden. Du musst verstehen, dass diese Energiepakete über deine Gesundheit bestimmen. Wir essen genau deshalb. Wir essen diese Elementarbausteine. Sie sind der Strom der uns belebt, die vis vitalis.
Im Teil 1 Licht habe ich erwähnt, dass wir elektromagnetische Wesen sind. Warum? Alles in uns ist irgendwie geladen. Bedeutet alles in uns hat diese Elektronen in einer bestimmten sinnbringenden Konfiguration. Alles das nicht mehr geladen ist, ist Tod und damit unbrauchbar für unseren Körper.
Energie
Energie ist Energie. Bedeutet Energie wird weder zerstört noch wieder geboren, sondern lediglich gewandelt. Auch hier müssen wir differenzieren. Es gibt keine Energieformen. Nur der Träger der Energie variiert. Wenn ich also sage, es dreht sich um Energie und schreibe ATP, dann geht es um die gebundene Energie (=Form=Name=chemische-/elektrische-/Kohle-/Solarenergie etc.), nicht um das ATP = Zellenergie. Das heißt es gibt Energietransporter.
Ein Beispiel: Wasser
Bestimmte Moleküle wie der Wasserstoff oder das Wasser weisen eine partielle Ladung (=Teilladung) auf. Die Elektronen sind hier um das Molekül nicht gleichmäßig verteilt. Dies führt dazu, dass an einem Ende des Moleküls mehr Elektronen sitzen und es deshalb stärker negativ geladen ist als das andere Ende. Die unterschiedliche Ladungsverteilung wird auch gern als Krümmung des Moleküls bezeichnet oder in Büchern so dargestellt.
Man spricht von elektrostatischen Wechselwirkungen oder in anderen Worten einfach der elektromagnetischen Anziehung und Abstoßung. Denke hier an den Rot/Grünen Stabmagneten aus der Schule. Nord und Südpol ziehen sich an. Genauso zieht ein Elektron (negativ geladen) ein Proton (positiv geladen) an. Dies sind die Elementarteile unseres Lebens.
Wir atmen genau diesen Sauerstoff!
Es ist etwas grundlegendes. Wir atmen, mal mehr, mal weniger. Doch warum eigentlich?
Wir nehmen den Sauerstoff der Atemluft über die Lunge auf (äußere Atmung). Diese wird dann im arteriellen Blut in die Zellen und im Detail in den Mitochondrien veratmet (innere Atmung = oxidative Phosphorylierung = OXPHOS)
Heißt wir nutzen auch hier lediglich die Elektronen des Sauerstoffs und nutzen diese in unseren Zellkraftwerken.
Warum ist auch dies wichtig zu verstehen? Sauerstoff ist ein elektronegatives Element und wir atmen es ein. Wir nutzen die Energie dieses Elements.
Am Ende erzeugen wir ATP durch diese "Zellernährung". Eine Verbindung aus Ernährung und Atmung der Lunge. Es geht also um chemische Systeme. Unsere Nahrung hält Formen einer gespeicherten Energie. Diese muss aber erst mit Sauerstoff interagieren. (Hier wirkt Yang auf Yin: siehe Ende des Beitrags)
Deswegen handelt es sich bei Kalorien auch um einen Brennwert. Wir verbinden hier ganz wichtige Infos! Wir reden von einer Verbrennung sobald etwas oxidiert wird. Eine Oxidation ist ein Elektronenklau. Beutetet die Nahrung bzw. kleinesten Abbauprodukte interagieren mit Sauerstoff. Deshalb wird von einer Zellatmung gesprochen. Der Sauerstoff wird über das Blut in unsere Zellen transportiert. Hier wird dann organisches oxidiert, sprich interagiert mit Sauerstoff. Weiteres ist der Blogreihe Energiestoffwechsel zu entnehmen und wird hier noch ins Detail erklärt.
Bis hier war nun viel wissenschaftlicher Hintergrund, um kommende Blogs zum Energiestoffwechsel zu verstehen. Peu a Peu ein wenig mehr und ein großes Bild aufbauen, ist das Motto.
Mir liegt es am Herzen, dir etwas über diese Elektronen beizubringen. Sie sind es die überhaupt das Thema Ernährung zu einem Thema machen! Und wer reden schon darüber?
Spinnen wir dieses Thema mal kurz weiter. Wir essen Kohlenhydrate, Fette und Proteine (Makros). Alle werden zerlegt bis aufs Kleinste, Elektronen.
Eine einfach Frage (=Lernprozess) wäre nun folgende: Wenn es doch um Elektronen geht und diese in allen 3 Makros enthalten sind, wo ist dann der Unterschied? Ist es dann nicht egal was wir essen? Wieso dann diese Low Carb/High Fat Geschichte? Warum Keto etc.?
Siehst du, man muss gewisse Dinge immer weiter hinterfragen, um Antworten zu bekommen. Heute geht es mir darum, dich auf diese Reise mit zunehmen und dich dabei nicht zu verlieren. Das Niveau ist nicht ganz einfach, das gebe ich zu. Doch bin ich kein Fan davon nur an der Oberfläche zu kratzen und Missverständnisse zu verbreiten. Die wenigsten Ernährungsberater oder Ärzte denken in diese Tiefe, denn Sie wurde anderes gelehrt.
Viele denken Kohlenhydrate sind schlecht oder böse etc. Dass ist genau die Folge eines unvollständigen Denkens.
Ok, nun verbinden wir diese Infos.
Energiestoffwechsel
Wie bereits beschrieben gibt es einen aeroben und anaeroben Stoffwechselweg.
Die Zelle wird einen anaeroben Stoffwechsel weg nutzen wenn sie geschädigt est. Dadurch wird sie leider ineffizient. Der Vorteil kein Sauerstoff ist nötig. Dafür werden nur 6 ATP, anstelle von 30 (anaerob im Mitochondrium) gewonnen. Wenn wir also Sauerstoff nutzen können dann erzeugen wir deutlich mehr Energie.
Als Endprodukt entsteht Pyruvat, welches bei einem gestörten Mitochondrienstoffwechsel nicht weiter abgebaut werden kann. Der Punkt ist also dass Sauerstoff nur im Mito effizient verarbeitet werden kann. Funktionieren die Mitos dann funktioniert auch der aerobe Energiestoffwechselweg.
Kurz und knapp: Die Nahrung stellt unserem Körper gebundene Energie zur Verfügung, welche wir über Enzymsysteme und Sauerstoff in immer kleinere Teile verarbeiten. Die kleinste Ebene ist die OXPHOS im Mito und hier wird die kleinste Form der Energie unter der Einwirkung von Sauerstoff auf Phosphatbindungen übertragen. Hier sind wir auf der Ebene von Elektronen.
Der anaerobe Energiestoffwechsel ist 19-mal ineffizienter als der aerobe. Das Problem bei der Fermentation=anaerob ist, dass Stoffwechselendprodukte wie Laktat entstehen, sich anhäuft und die Energieproduktion weiter blockiert. Wir erfahren diesen Mechanismus als Erschöpfung beim Sport bspw. dem Rennen...
Der aerobe Stoffwechselweg nutzt die Zellkraftwerke (Mitochondrien), um Energie zu erzeugen. Die Mechanismen werden als Glykolyse und Beta-Oxidation bezeichnet. Im Detail werden im Rahmen der Glykolyse (aerob und anaerob) Glukose (Zucker) zu Pyruvat verarbeitet. Das Pyruvat wird nun, lediglich im aeroben Energiestoffwechsel weiter ins Mitochondrium transportiert, wo es in den Citratzyklus eingeht. Der Citratzyklus ist darauf spezialisiert Energie zu erzeugen und zwar 19-mal so viel wie in der Glykolyse außerhalb des Mitos. Fette können nur über den aeroben Stoffwechselweg abgebaut werden. Das ist der Grund warum wir uns über Sport oder Ernährungspläne quälen und auch der, warum heute so viele Übergewichtig und krank sind. Betroffene können keine richtige Fettverbrennung betreiben. Genau das korrigieren wir im Fettabbaukurs.
Kann dein Körper kein Fett verbrennen, ist er nicht anpassungsfähig. Man spricht von einer metabolischen Flexibilität. Dieser Begriff sollte dir bereits aus diesem Blog bekannt sein. Je schlechter der Wert, umso schlechter die metabolische Flexibilität. Diabetiker bspw. sind nicht in der Lage Fette zu verbrennen und weisen deshalb eine schlechte metabolische Flexibilität auf. Wissenschaftler gehen schon so weit und behaupten der Wert kann also Diagnose für eine Insulinresistenz und damit als frühzeitiges Diagnoseinstrument für Diabetes genutzt werden. Das klingt nun relativ boring. Doch bedenke die Blogs zum Thema Neurodegenerativ und Alzheimer, sprich den Typ 3 Diabetes. Auch hierfür ist es eine Message.
ATP = Zellenergie
ATP entsteht am Ende der Atmungskette, im Rahmen der oxidativen Phosphorylierung. Hier findet genau obiges statt. Oxidativ weil wir dazu Sauerstoff brauchen. Wie beschrieben geht es auch ohne, doch entsteht dadurch deutlich weniger Energie, außerhalb des Mitos. ATP ist lediglich der Energieträger. Es hält drei Phosphatbindungen. Diese Bindungen speichern Energie und werden von ADP oxidativ zu ATP phosphoryliert.
Bei der Spaltung (Hydrolyse) von ATP werden ca. 30 kJ/mol Bindungsenergie pro gespaltener Anhydridbindung frei.
Ich möchte das nicht weiter kompliziert machen. Wir haben zahlreiche Enzyme, deren Aufgabe es ist, Schritt für Schritt mehr Energie aus den Substanzen zu kitzeln die wir essen und abgebaut haben.
Du solltest hier mit nehmen, dass es um Elektronenprozesse geht. Wenn ich also von Signalisierung und Kommunikation spreche, dann meine ich diese Elektronenübertragungsprozesse, welche heute bei vielen Menschen nicht so funktionieren wie sie sollten. Siehe hierzu jegliche Blogs zum Fettabbau und folgend zu Hormonen und Rhythmus. Elektronen werden geklaut und wieder ersetzt. Das ist quasi der Auf- und Abbau von Energie. Wir werden uns die kleinen Feinheiten noch ansehen.
Yin und Yang Analogie
Nahrung bedeutet Energie und diese muss signalisiert werden. Yin ist die Nahrung und Yang der oxidative Abbau. Yin der Stein der durch Hammer und Meisel in kleine Stücke zerlegt wird. Der Hammer gleicht dem Sauerstoff, der Stein der Nahrung.
Ich werde in den nächsten Teilen diese Thematik weiter ausbauen und vereinfachen. Ein wenig Kontext und Wissenschaft ist nun mal nötig.
Fazit:
In diesem Blog geht es mir darum dich in diese Thema tiefer einzuführen und bereit zu machen, auf das was noch kommt.
Diese Infos zeigen die wiederholt wie wichtig ein funktionierender mitochondrialer Stoffwechsel ist. In anderen Worten die Fettverbrennung. Unsere Mitos atmen den Sauerstoff und sind darin super effizient. Dabei entsteht eine Menge Energie. Diese nutzen wir zur Gesundung, als auch zum Gewebeaufbau etc. Ein gesunder Körper braucht diesen Energiestoffwechselweg der Mitos, vor allem hier in Deutschland. Dazu kommen wir noch in weiteren Teilen. Wichtig ist dass du lernst in diesen Zustand zu kommen. Darüber geht es auch demnächst.
Gesundheit bedeutet Energie, bedeutet ATP bedeutet Mito, bedeutet Fettverbrennung...
Das sind wichtige Infos für den Darmplan und den Fettabbaukurs.
Bis bald
Phil
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