45 1.6.5 Wechselwirkung zwischen O2- und CO2
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1.6.5 Wechselwirkung zwischen O2- und CO2-Bindung beim Atemgastransport im Blut (bei hohem PO2 in oxygenierter Form wirkt der Haldane-Effekt und es wird leichter H+ freigesetzt, das mit Bikarbonat dann CO2 bildet). 1.8.6 Wechselwirkung zwischen O2und CO2-Bindung beim Atemgastransport im Blut Durch die Stoffwechselaktivität fällt im Gewebe viel Kohlendioxid an, das durch das Blut abtransportiert werden muss. Hier liegt ein hoher Partialdruckunterschied zwischen dem Gewebe und dem Blut vor, der zu einer raschen Diffusion von CO2 durch die Endothel- und Erythrozytenwand führt. In den Erythrozyten – aber auch im Blutplasma – reagiert CO2 mit Wasser entsprechend der Formel + − CO2 + H2O ← → H + HCO3 Dabei entstehen gleiche Mengen an Protonen (H+/Wasserstoffionen) und Bikarbonat. Diese Reaktion wird durch das im schriftlichen Physikum sehr gefragte Enzym Carboanhydrase katalysiert. Hier wird eine H+ + HCO3– – schnell arbeitende Carboanhydrase in den Erythrozyten und eine – langsam arbeitende Carboanhydrase in der Endothelwand unterschieden. Durch die schnelle Carboanhydrase läuft die Reaktion von CO2 mit Wasser in den Erythrozyten mit höherer Geschwindigkeit ab. Daneben gibt es noch einen weiteren Grund für die Reaktion von CO2 mit Wasser in den Erythrozyten: In den Erythrozyten können die entstehenden H+-Ionen besser abgepuffert werden, da hier in Form von Hämoglobin ein sehr wirkungsvoller Nichtbikarbonatpuffer vorhanden ist (s. 2.2, S. 59). 1 Merke! – Die Carboanhydrase beschleunigt die Dissoziation von CO2. – In den Erythrozyten wird durch die schnellere Carboanhydrase und den wirkungsvolleren Puffer mehr als HCO3− (=Bikarbonat) gebildet als im Blutplasma. Durch diese Mechanismen steigt die Konzentration von HCO3− in den Erythrozyten an. Dadurch entsteht ein Konzentrationsunterschied CO2 + H2O H+-Bindung O2 O2-Bindung Globin Häm O2-Affinität O2 Bohr-Effekt Abb. 23: Bohr- und Haldane-Effekt www.medi-learn.de allosterische Wechselwirkung H+-Bindung CO2-Bindung H+ + HCO3– CO2 + H2O Haldane-Effekt medi-learn.de/physio4-23 45
