Hallo mein Freund,
im letzten Blog zum Energiestoffwechsel ging es darüber warum wir atmen und dass der Sauerstoff bis auf Ebene der Mitochondrien gelangen muss.
Heute gehen wir ein wenig tiefer.
Was passiert mit den Elektronen der Nahrung?
Warum essen wir?
Was haben Protonen damit zu tun?
Was hat Elektrizität damit zu tun?
1978 gab es einen Nobelpreis für die chemieosmotische Hypothese bzw. dem Protonengradient. Peter Mitchell erhielt für diese Entdeckung einen Nobelpreis der Chemie.
Was hat diese Mitchell Hypothese mit unseren Mitochondrien zu tun?
Diese Theorie war das Fundament um zu verstehen wie in uns Energie in Form von ATP entsteht!
Energie ist Leben!
Doch sollte es mit dieser Theorie nicht enden!
Unsere Mitochondrien generieren Energie über die ATP-Synthase. Dieser Enzymkomplex macht sich obige Theorie des Protonengradienten zu nutze.
So produzieren wir Energie!
Kommt dieser Fluss zum Liegen, dann sterben wir!
Diesen Fluss gilt es zu optimieren und zu verstehen. Deshalb gibt es heute diesen Blog und weiter folgende Teile!
Der Amerikaner Paul D. Boyer und der Brite John E. Walker erhielten hierfür ebenfalls einen Nobelpreis der Chemie im Jahr 1997.
Warum essen wir eigentlich?
Wir essen Nahrung, sodass wir ADP zu ATP umbauen. Dazu benötigen wir Energie. Diese Energie stammt aus der Nahrung.
Blogbeiträge zu Kalorien hier lesen
Doch ist es nicht so, dass wir die Energie magisch, wie ein Staubsauer, aus der Nahrung extrahieren! Wir nutzen dafür Enzymsystem und viele Stationen bis die Nahrung auf Ebene von Elektronen und Protonen verkleinert wurden.
Mit diesem Standpunkt kannst du auch verstehen warum Ernährung Energie ist: Elektronen stellen ein negativ geladenes Elementarteilchen dar.
Wenn du deinen PC oder dein Handy nutzt dann ermöglichen die Elektronen alles, was du gerade wahrnimmst und siehst. Elektronen stellen den Stromfluss dar und in uns muss auch ein Strom fließen, da wir elektromagnetische Wesen sind!
In unserem Mitochondrium finden oxidativen Prozesse statt bei denen Protonen frei werden. Wir brauchen also die Energie der Nahrung um Protonen zu lösen.
Im Rahmen der Oxidation entstehen Protonen, welche am Enden der Atmungskette die ATPase antreiben. Durch dieses "Antreiben/Drehen" entsteht ATP. Dabei spielt der Protonengradient eine wichtige Rolle.
Protonengradient heißt eine Ansammlung von Protonen auf einer Seite der Membran, welcher gekonnt auf die andere Seite gelangt.
Energiestoffwechsel: ATPase: Der Protonengradient
In unseren Mitochondrien wird durch einen Protonengradienten Energie erzeugt. Wir sprechen hier von einer Atmungskettenphosphorylierung oder auch oxidativen Phosphorylierung.
Es geht hier nicht nur um einen Protonengradient, sondern um Elektromagnetismus.
Schauen wir uns den Protonengradienten genauer an und um was es hier geht.
Ein Gradient ist abhängig von einigen Faktoren wie Temperatur (denke Entzündung), Menge (denke Energie oder Nahrung), Dichte (denke H20), Masse (denke Wasserstoffisotopen) etc.
Unter einem Gradient versteht sich ein Anstieg oder ein Gefälle. Klassischerweise haben wir eine Trennung durch eine Membran zwischen zwei Lösungen oder Bereichen. Auf der einen Seite der Membran häufen sich die Protonen an, welche dann dem Gefälle nachgeben und dabei Energie erzeugen. Das ganze erinnert an ein Wasserkraftwerk!
"Ein Protonengradient ist der räumliche oder zeitliche Unterschied in der Konzentration von Protonen (beispielsweise als pH-Gefälle wirkend)."
Zu diesem Standpunkt muss die Elektrizität ergänzt werden. Denn wir produzieren wort-wörtlich Elektrizität. Es ähnelt einer elektrochemischen Triebkraft, welche durch den Protonen bzw. Ionenfluss zustande kommt. Denke Wasserkraftwerk!
"Als elektrochemischer Gradient wird die Zu- oder Abnahme eines elektrochemischen Potentials bezeichnet."
Je mehr Energie, desto mehr Protonen. Je mehr Energie Nahrung trägt desto mehr Protonen! Denke an das Wasser, welches auch nur mehr Strom erzeugen kann, je mehr Wasser die Turbine antreibt.
Weshalb ich jedem heute eine fettreiche Ernährung empfehle! Hier steckt am meisten Energie Leute!
Siehst du hier entscheidet die Physik was wahr oder falsch ist. Keine Metastudie, Hypothesen oder anderen Glaubens Konstrukte!
Hier geht es um physikalische Gesetzmäßigkeiten!
Deshalb wirst du anhand Studien und Untersuchungen zur Ernährung nie auf einen eindeutigen Nenner kommen!
Nur durch eine Potentialdifferenz kann Arbeit verrichtet werden. Es handelt sich also um eine Potentiale Energie, welche durch den Energiestoffwechsel aufgebaut wird und hier nicht nur mittels eines Membranpotentials, sondern auch durch die ATPase mechanisch angetrieben wird.
Hier entscheidet was wir essen und wann wir essen!
Hier entscheidet, ob wir Fett abbauen können, Fasten können oder einen generell gesunden Körper haben. Denn, auf dieser Ebene entsteht die fundamentale Energie in unserem Körper!
Hierüber habe ich in letzter Zeit sehr viele Videos auf TikTok veröffentlicht!
Energie, Kalorien und Mathe
Die Wissenschaft dachte für eine lange Zeit, dass man die Energie von Lebewesen einfach nach obiger Formel berechnen könne. Man esse und die darin enthaltenen Energie würde zu ATP gewandelt.
Die Energie der Nahrung wird nicht auf eine magische Wiese aus der Nahrung gezogen!
Auch im Labor zeigen sich mathematische Schwierigkeiten/Anomalien!
Die anaerobe Glykolyse, also Energiestoffwechsel ohne Mitochondrien, lässt sich berechnen.
Doch gewinnt eine Organismus über 80% seiner Energie aus der aeroben Phosphorylierung, also dem Weg über das Mitochondrium.
Hier zeigt sich ein Problem etwas mathematisch zu berechnen.
Diese Tatsache sollte uns hellhörig machen!
Kann es sein dass sich in unseren Mitochondrien spannende Dinge abspielen, die die Gesetze der Thermodynamik brechen!?
Genau hier gelten die Regeln der "Quanten-Thermodynamik" :)
Wir wissen dass pro geatmetem Molekül Sauerstoff ca. 2,5 ATP erzeugt werden können.
Pro gesamten Glukosemolekül sprechen wir dann von ca. 28-38 ATP.
Was erkennen wir daraus?
Unser Körper ist keine mathematische Formel und damit auch keine reine Chemie oder Biochemie! Die Mitchell-Hypothese basiert auf reiner Chemie!
Ist Sie deshalb falsch oder unvollständig?
Wir wissen heute dass es mathematisch als auch thermodynamisch unmöglich ist, nur über ATP mittels obiger Theorie genügend Energie zu erzeugen!
Die Wissenschaft versucht Dinge zu berechnen, doch hat uns die Quantenmechanik gelehrt, dass die Natur nicht linearen Gesetzen folgt.
Wie viel Energie wir in unseren Mitochondrien erzeugen können, hängt damit nicht nur von unsere Ernährungsweise ab.
Unsere Mitochondrien leiten Schwerstarbeit unter Hochspannung. Wie viel Energie deine Mitos erzeugen können, hängt von der Gesundheit dieser Mitos ab.
Es geht darum wie Energiephosphate übertragen werden.
Albert Szent-Györgyi:
"Life is nothing but an electron looking for a place to rest."
In unserem Körper finden die ganze Zeit Energieübertragungen im Kleinen statt. Das Leben macht nichts anderes, denn das Leben ist Thermodynamik.
So wird aus den Energiebausteinen, den Protonen, über einen Protonengradient Energie erzeugt. Die Mitochondrien haben es geschafft, diesen evolutionären Mechanismus aus den Urmeeren chemieosmotisch zu koppeln.
In anderen Worten der erste aktive Austausch zwischen Umwelt und Zelle bzw. Bakterium.
Genau hier beginnt die Magie. Wir tragen in uns Bakterien, welche es schaffen als dissipative Struktur Ordnung und damit Gesundheit zu schaffen oder eben auch Krankheit!
Gleich einem deterministischen Chaos oder dem Schmetterlingseffekt!
Darüber geht es in kommenden Teilen!
Bis bald Phil
Quellen
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