Biochemische Folgen der Anoxie

Zusammenfassung

Die aerob lebende Zelle bezieht die Hauptmenge ihrer Energie letztlich aus der Knallgas-Reaktion, also der Oxydation von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser. Allerdings läuft diese Reaktion im Zuge der in den Mitochondrien lokalisierten Atmungskette stufenweise ab. Dadurch ist es möglich, daß ein großer Teil der Gesamtenergie der Wasserbildung nicht als Wärme, sondern als chemisch verwertbare Energie in Gestalt von Adenosintriphosphat (ATP) frei wird. Unter optimalen Bedingungen vermag die Atmungskette pro Atom Sauerstoff oder pro 2 Atome Wasserstoff (den Substraten werden immer 2 H entzogen) 3 Moleküle ATP zu liefern, wenn der Wasserstoff vom Substrat über das reduzierte Coferment Nicotin-amid-adenin-dinucleotid (NAD, reduziertes Coferment NADH) eingebracht wurde. In jenen Fällen, in denen das Substrat durch ein Flavin-Enzym oxydiert wird (z. B. Succinat oder die Fettsäure-Coenzym A-Ester) beträgt die Ausbeute nur 2 ATP/2H. Es ist üblich, die ATP-Ausbeute in Form des P/O-Quotienten auszudrücken, dem Verhältnis zwischen dem zur Phosphorylierung von Adenosindiphosphat (ADP) verbrauchten anorganischen Phosphat und der Zahl der verbrauchten Sauerstoff-Atome. Er beträgt im ersten Fall (NAD-abhängige Dehydrogenasen) 3, im zweiten (Flavin-Enzym abhängige Dehydrogenasen) 2.