Mechanismen hinter unterschiedlichen Stoffwechselvorgängen für normale und synthetische Lebensmittel

In dieser Welt, die ich baue, hat eine Reihe von zuvor inaktiven Genen bei Menschen begonnen, sich auszudrücken, und das Stoffwechselsystem von Neugeborenen dramatisch verändert.

Infolgedessen kann ein Teil der Bevölkerung normale Nahrung nicht verdauen , aber synthetische Nahrung zu sich nehmen (nennen wir diese Bevölkerung Typ S , im Gegensatz zu Typ R , normale Menschen). Zur Verdeutlichung: Normale Lebensmittel können pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sein, und synthetische Lebensmittel können nur in laborähnlichen Umgebungen hergestellt werden.
Die Weltbevölkerung ist heute in zwei Gruppen aufgeteilt, deren Nahrungsquellen sich nicht überschneiden. Der Anteil der Typ-S- und Typ-N- Menschen an der Bevölkerung ändert sich allmählich.

  • Welche Art von Chemie und Biologie kann dahinter stecken?
  • Wie können sich synthetische Lebensmittel chemisch unterscheiden, sodass der menschliche Körper des Typs S den Unterschied spüren kann? Und wie kann es so anders sein, dass Typ-R- Menschen es nicht verdauen können?
  • Was sind die Rohstoffe für dieses synthetische Lebensmittel?
Ich erinnere mich an eine Geschichte, in der es um Junk-Food-Vitamine ging, in der kleine evolutionäre Veränderungen die Nutzung neu verfügbarer Substanzen ermöglichten. Ein paar Leute, die auf eine „gesündere“ Ernährung umgestiegen sind, wurden sehr krank, und es stellte sich heraus, dass ein Junge ein etwas effizienteres Enzym für irgendetwas hatte und es brauchte
Haben Sie darüber nachgedacht, wie ungeheuer schwierig es für die Eltern dieser Neugeborenen sein wird, herauszufinden, warum ihr Kind nicht wächst, während es von der Mutter gestillt wird? Dieses besondere Detail kann für die Glaubwürdigkeit dieses Szenarios wichtig sein. Es ist nicht so, dass sie viel Zeit haben, um herauszufinden, warum ihr Kind stirbt.
Ja, das habe ich, @Cort Ammon, und dahinter steckt eine ganze Geschichte. Mir muss nur die Biochemie erklärt werden..
Ein Zeckenbiss kann zu einer Fleischallergie führen: en.wikipedia.org/wiki/Alpha-gal_allergy . Vielleicht können Sie das erweitern, um zu erklären, warum Typ S keine normale Nahrung zu sich nehmen kann.

Antworten (6)

Es ist schwer vorstellbar, wie der menschliche Körper plötzlich nicht mehr in der Lage sein könnte, natürlich vorkommende organische Verbindungen zu verdauen, aber es ist ein bisschen einfacher, sich vorzustellen, dass Menschen sie giftig finden könnten. Beim Menschen gibt es eine seltene genetische Störung namens Phenylketonurie (PKU). Personen mit PKU fehlt ein spezifisches Enzym namens Phenylalaninhydroxylase, das für den Abbau einer wichtigen Aminosäure namens Phenylalanin verantwortlich ist und dabei hilft, sie in eine andere wichtige Aminosäure Tyrosin umzuwandeln. Wenn Menschen mit PKU also zu viel Phenylalanin essen, wird es nicht in Tyrosin umgewandelt und sammelt sich als Toxin im Gehirn an und verursacht zahlreiche Probleme. Ein zusätzliches Problem ist, dass sie ihre Ernährung mit Tyrosin ergänzen müssen, weil sie davon nicht genug machen können. Glücklicherweise für Menschen mit PKU,

Ich denke, eine ähnliche Art von Stoffwechselstörung könnte Ihrem gewünschten Ergebnis nahe kommen. Stellen Sie sich vor, einige Menschen würden die Fähigkeit verlieren, eine organische Verbindung, die allgegenwärtig in allem Leben vorkommt, richtig zu metabolisieren. Es könnte ein Kohlenhydrat, ein Lipid oder eine Aminosäure sein, aber was auch immer es ist, jeder, der es nicht richtig verdauen kann, wird langsam an seiner Ansammlung sterben. Die Verbindung ist jedoch auch ein Vorläufer für ein anderes essentielles organisches Molekül (so wie Phenylalanin ein Vorläufer für Tyrosin ist), und diejenigen Menschen, die nicht in der Lage sind, es zu verdauen, leiden auch unter einem Mangel an dieser Verbindung. Aber dieses zweite Molekül muss fein ausbalanciert sein, zu viel davon verursacht auch Toxizität, da es natürlich nicht in hohen Konzentrationen vorkommt.

So, jetzt haben wir unser Setup. Die Menschen, die diese organische Verbindung nicht metabolisieren können, müssen Nahrung ohne sie essen, damit sie sich nicht ansammelt und giftig ist, aber die Nahrung muss auch mit der Verbindung ergänzt werden, in die die erste normalerweise metabolisiert wird. Labore werden in der Lage sein, dieses synthetische Lebensmittel herzustellen, wobei der Vorläufer entfernt und das Produkt ergänzt wird, aber jeder ohne die Störung, der dieses synthetische Lebensmittel isst, wird toxische Konzentrationen des Produkts aufbauen. Menschen mit der Störung finden also normale Lebensmittel giftig, und Menschen ohne die Störung finden synthetische Lebensmittel giftig.

Es ist ein wenig komplex und nicht genau das, was Sie wollten. Die Menschen können das andere Essen noch technisch verdauen, es tötet sie nur langsam. Die Chemie finde ich aber in Ordnung. Ich weiß nicht genug über die menschliche Physiologie, um ein bestimmtes Enzym, eine Vorstufe oder eine Produktgruppe vorzuschlagen, aber es gibt möglicherweise viele, die funktionieren würden. Wie ein Bruchteil der menschlichen Bevölkerung diese Veränderung entwickelt hat, überlasse ich natürlich Ihnen.

Es ist gut, Biologie scheint für mein ungeschultes Auge sehr plausibel. Ich möchte jedoch, dass Menschen nach der Einnahme „der falschen“ Nahrung schnelle Symptome zeigen, ähnlich wie bei einer leichten Lebensmittelvergiftung. Auch für Neugeborene ist es entscheidend, dass sie sich mit „der falschen“ Nahrung nicht richtig entwickeln. Wird das passen?
Die Geschwindigkeit der Symptome würde davon abhängen, wie viel Toleranz der menschliche Körper für zu viel oder zu wenig der Moleküle hat. Bei Phenylketonurie behält der Körper eine gewisse Fähigkeit, Phenylalanin abzubauen und erhält etwas Tryptophan aus seiner Ernährung, so dass es Jahre dauert, bis sich die Symptome einer falschen Ernährung manifestieren. Für sofortige Symptome müssten die Moleküle in genau der richtigen Konzentration vorhanden sein, wobei nur ein bisschen zu viel oder zu wenig große Probleme für den menschlichen Körper verursachen würde. Neurotransmitter könnten ein Beispiel für eine Klasse sein, die mit winzigen Störungen merkliche Probleme verursacht.

Beachten Sie, dass eine Möglichkeit, alles inkompatibel zu machen, darin besteht, ein Spiegelbild aller Zucker und Proteine ​​zu verwenden.

Diese Menschen wären auch immun gegen Krankheiten.

Also veranlasste eine schreckliche Seuche die Menschen, den drastischen Schritt mit ihren Kindern zu unternehmen und ihre Zukunft zu sichern, indem sie die DNA aus dem befruchteten Ei entfernten, eine exakte Kopie aus der Spiegelbiologie synthetisierten und diese in ein Spiegelei-Ersatzteil einsetzten.

Inzwischen, als diese Spiegelkinder 10 Jahre alt waren, war die Pest endgültig besiegt.

Jetzt gibt es zwei Arten von Menschen, die biologisch völlig inkompatibel sind, die sich auf natürliche Weise vermehren, aber die Synthese verwenden können, um den Beitrag des Vaters für die In-vitro-Fertilisation neu zu codieren.

Sie können eine Menge Geschichten über diese "Rennen" haben. Die Spiegelkinder waren anfangs Elite und die größte Hoffnung der Menschheit. Viele wurden in Familien mit Macht geboren (die ihren eigenen Lebensunterhalt bezahlen würden, zusätzlich zu dem Programm, sie über eine vielfältige Bevölkerung zu produzieren), würden also nicht sofort aufgegeben. Aber über Generationen schleicht sich ihre Benachteiligung ein und sie werden unterdrückt.

Hmm.. Verschiedene Isomere von Molekülen? Das könnte funktionieren!
@wellagain Insbesondere glaube ich, dass sich JDługosz auf die Chiralität von Aminosäuren bezieht. Der Vorschlag besteht darin, die linkshändigen Aminosäuren des Menschen gegen rechtshändige auszutauschen. In diesem Fall wären vermutlich die meisten Lebensmittel auf der Erde (die aus organischen Quellen stammen, die linkshändige Aminosäuren verwenden) für unsere neue Variante des Menschen nicht nahrhaft.
@recognizer würde es Spiegelmenschen dann nicht zu sehr von normalen Menschen unterscheiden? Ich bin mit dem Thema nicht allzu vertraut, aber obwohl die Geschichte von JDługosz solide ist, brauche ich diese Veränderungen beim Menschen, um natürlich zu erscheinen, nicht in vitro.
@recognizer aber die Antwort von JDługosz brachte mich dazu, über Isomere nachzudenken. Ich weiß, dass ein Isomer eines Glukosemoleküls unterschiedliche Eigenschaften und eine unterschiedliche Verträglichkeit und sogar einen unterschiedlichen Stoffwechsel haben kann. Wäre es also nicht genug Unterschied, den ein extrem empfindlicher Körper erkennen könnte?
Aminosäuren und Zucker auch. Und jedes Enzym und die Maschinerie, die es herstellt usw.
@wellagain Kudos für den Versuch, es intelligent zu machen SF. Aber wenn jemandem nichts einfällt, ist es sehr unglaubwürdig. Dass noch niemand etwas Passendes gepostet hat, deutet auf die Unplausibilität hin. Möglicherweise müssen Sie die Geschichte überdenken oder sie in einer fremden Welt mit einer anderen Biologie spielen.
@JDługosz In einer fremden Welt wird es nicht dieselbe Geschichte sein. Ich gebe noch nicht auf, werde noch etwas über Isomere recherchieren

Anstatt darüber nachzudenken, wie sich der Körper verändert, schlage ich vor, dass Sie darüber nachdenken, wie sich die Nahrung verändern könnte.

In Ihrer Welt könnte es ein katastrophales Ereignis gegeben haben, das Verdauungsenzyme aus der Existenz genommen hat (welches Ereignis das sein könnte, ist Gegenstand einer anderen Frage ...). Das bedeutet, dass Menschen Dinge nicht mehr verdauen können, weil die Enzyme, die das normalerweise tun, nicht vorhanden sind.

Die synthetisierte Nahrung kann dann mit darin enthaltenen Verdauungsenzymen geimpft werden. Es müsste ziemlich schnell gegessen werden, damit die Enzyme nicht absterben, aber es wäre möglich.

Alternativ, wenn Sie auf einen biologischen Unterschied fixiert sind, können Sie einfach eine Gruppe von Menschen haben, die von der Katastrophe nicht betroffen waren – vielleicht befanden sie sich in Bunkern oder kolonisierten den Mars, als die Katastrophe stattfand. Ihre Typ-S-Menschen wären diejenigen, die betroffen waren und deren Nahrung mit Enzymen angereichert werden muss, und Typ-R sind diejenigen, die es nicht waren und normal verdauen können.

Mit Enzymen angereicherte Nahrung könnte Menschen des Typs R schaden, indem sie ihnen durch eine Verdauungsüberlastung Magengeschwüre verursachen – zu viele Verdauungsenzyme zu haben ist eine schlechte Sache, weil sie anfangen, Ihre Magenschleimhaut zu verdauen und Geschwüre verursachen.

Hmm.. Ich muss die Weltbevölkerung in zwei Gruppen einteilen, deren Nahrungsquellen sich nicht überschneiden. Wenn es um Enzyme geht, dann können Sie nur Enzyme synthetisieren und sie zu normaler Nahrung (angebaut oder gejagt) hinzufügen. Leider sind hier die biologischen Unterschiede ein Muss.
Obwohl die Gründe für diese neue Genexpression unbekannt sind (es könnte ein katastrophales Ereignis gewesen sein), brauche ich Menschen, die mit diesem biologischen Unterschied geboren werden, und der Anteil von Typ-S- und Typ-N- Menschen in der Bevölkerung ändert sich allmählich .

Ich erinnere mich an eine Geschichte, in der es um Junk-Food-Vitamine ging, in der kleine evolutionäre Veränderungen die Nutzung neu verfügbarer Substanzen ermöglichten. Ein paar Leute, die auf eine „gesündere“ Ernährung umgestiegen sind, wurden sehr krank, und es stellte sich heraus, dass ein Junge ein etwas effizienteres Enzym für irgendetwas hatte und es brauchte die Karamellfarbe in Sodagetränken, um zu wirken.

Denken Sie darüber nach, wie das passieren könnte: Die Mutation breitet sich aus und irgendwann hat jemand nur Kopien der neuen Form.

Schauen Sie sich die Geschichte an: Menschen können Vitamin C nicht herstellen, und es ist in unserer Ernährung leicht verfügbar.

Wenn dies absichtlich durch Gentechnik geschieht, können neue Stoffwechselmechanismen erfunden werden, die höchst wünschenswert sind. Und um das Entwickeln weiterer Wege zum Synthetisieren verschiedener Teile zu sparen, wird entschieden, dieses fertige Produkt zu liefern. Vielleicht kann manches Zeug nicht ohne Weiteres mit normalem Stoffwechsel hergestellt werden, sondern wird bei hohen Temperaturen oder mit toxischen Rohstoffen synthetisiert.

Lassen Sie uns nun dafür sorgen, dass dieses neue erforderliche Ding für unveränderte Menschen und die meisten Tiere giftig ist.

Beachten Sie bei der vollwertigen Ernährung, dass Lebensmittel aus den gleichen Stoffen bestehen wie unser Körper. Damit normale Proteine, Zucker etc. nicht funktionieren , müsste der Körper ganz anders sein.

Vielleicht fügen sich Transmenschen im Laufe der Zeit weitere Merkmale hinzu. Etwas Besseres als Collegen, das sich nicht abnutzt und stärker ist und in der Haut und an anderen Stellen verwendet wird; Knochen werden chemisch völlig neu aufgebaut. Sie werden mehr Materialien in der Nahrung benötigen, vielleicht einschließlich Titan anstelle von Kalzium.

Nun scheint es seltsam, dass biologisches Essen alten Stils nicht toleriert wird. Selbst wenn einige Bestandteile nutzlos sind, was ist daran falsch? Es muss einen Grund geben, warum etwas, das in normaler Nahrung vorkommt, für sie gefährlich sein könnte. Wie wäre es mit: Das Verdauungssystem wird geändert, um mit den seltsamen Rohstoffen umzugehen, die für die Upgrades benötigt werden, die Dinge sind, die nicht biologisch und normalerweise giftig sind. Etwas, das in normaler Nahrung üblich ist, stört die neuen Wege. Es ist schwierig, sie koexistieren zu lassen, da bei der Verdauung alles miteinander vermischt wird: Wie hält man die A-Moleküle von der B-Verarbeitung fern und umgekehrt?

Sie haben recht, Nahrung besteht aus dem gleichen Stoff wie unser Körper. Und das trifft auf diese Welt zu, Typ-S - Menschen bestehen aus dem gleichen Material wie Typ-N und haben die gleichen Eigenschaften. Aber ich brauche diese Nährstoffe nicht aus Pflanzen oder Tieren, sondern aus anderen Quellen (vielleicht anorganische Bestandteile). Und hier stecke ich fest, weil ich die Biologie und Chemie dahinter nicht verstehen kann.
Ja, Sie haben sich selbst eingepfercht. Die Verdauung arbeitet an dem „gleichen Zeug“, um es wieder aufzubauen. Schauen Sie sich verschiedene Verdauungsstrategien in der Natur an: Können eine Kuh und ein Geier eine Mahlzeit teilen?

Ich habe einen Freund, der auf fast alles hyperallergen ist. Sie kann keine Eier oder Milchprodukte essen, daher war es ein schwieriger Prozess, uns eine köstliche Sauce Bearnaise zu geben, die sowohl Eier als auch Milch (Butter) enthält. Aber sie sagte uns, dass sie die Dosenversion essen könne, da es einen Ersatz für Eier gebe und die Butter durch Öl und Geschmacksprodukte ersetzt werde.

Ich denke, diese Geschichte könnte sich auf Ihr Dilemma beziehen. Wobei in synthetischen Lebensmitteln einige der Produkte, die Allergien auslösen, durch billigere, nicht allergene Produkte ersetzt würden.

Außerdem, und das ist reine Spekulation, hatten Menschen, die synthetische Nahrung zu sich genommen haben, ihre Mägen daran gewöhnt, hatten Zeit damit, "normale Nahrung" zu verdauen, dies basiert darauf, dass meine Frau Vegetarierin ist und das meiste unserer Nahrung vegetarisch ist, aber wenn ich zum Fleischgenuss gehen, mein Magen ist die Fleischbakterien nicht gewöhnt und reagiert manchmal schlecht.

Fleisch und Fleisch sind zwei verschiedene Dinge...
Ja, ich weiß, Hirnschlupf. Danke, dass du es behoben hast

Nach meinem Verständnis (bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege) haben verschiedene Isomere derselben chemischen Formel unterschiedliche Eigenschaften und werden im Körper über unterschiedliche Stoffwechselwege metabolisiert. Auf diese Weise entspricht es der Anforderung des Körpers, den Unterschied zu spüren. Aber es ist nicht so einfach wie "es gibt zwei Spiegelversionen und wir können nur eine verwenden".

Einige Isomere (wie Isoleucin, ein Isomer von Leucin) sind ein essentieller Nährstoff (werden im Körper nicht synthetisiert und müssen aufgenommen werden) und sind wichtig für die menschliche Gesundheit (z. B. Muskelgewebe). Andere, wie D-Glutaminsäure, sind in Geweben vorhanden, entgehen jedoch bei Einnahme weitgehend den meisten Desaminierungsreaktionen (im Gegensatz zu L-Glutaminsäure). Noch andere Isomere, wie das L-Isomer von Glucose, können vom menschlichen Körper überhaupt nicht verstoffwechselt werden, und nur ein Bakterium, Burkholderia caryophylli , enthält das Enzym, das in der Lage ist, L-Glucose zu oxidieren.

Aber was wäre, wenn einige genetische Veränderungen S-Typ- Menschen in die Lage versetzen würden, Isomere zu metabolisieren, die zuvor überhaupt nicht metabolisiert wurden, oder wenn sie andere physiologische Konsequenzen hätten, damit der Körper sie normal verarbeiten und wichtige Nährstoffe zurückgewinnen kann? Was wäre außerdem, wenn diese Veränderungen ihr Stoffwechselsystem isomerabhängig machen würden? Jetzt können nur gegensätzliche Isomere verwendet werden, um ihre Diät zu erfüllen.

Wie bereits an anderer Stelle betont wurde, gibt es kein wirkliches Problem mit der Verstoffwechselung von Isomeren in der Natur. Scheint also eine Sackgasse zu sein