Dissimilationen - Burkhard Schlemmer

Dissimilationen
Man versteht darunter den Abbau von energiereichen organischen Verbindungen
(hauptsächlich Kohlenhydrate!) zu energiearmen Endprodukten:
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Abbau mit Sauerstoff
 Biologische Oxidation (= Innere Atmung)
Abbau ohne Sauerstoff
 Gärungen
Die Biologische Oxidation
Summengleichung:
C6H12O6 + 6 O2

6 H2O + 6 CO2 +
Energie
Verläuft in drei Teilschritten:
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Glycolyse
Die Glucose wird in C2-Körper zerlegt, die man als aktivierte Essigsäure bezeichnet. Diese geht in den nächsten Teilschritt über.
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Zitronensäurezyklus
Die a.E. wird an einen Akzeptor gebunden und in einen Reaktionszyklus eingeschleust. Am Ende des Zyklus wird der Akzeptor wieder hergestellt und steht für ein
neues Molekül a.E. zur Verfügung.
Im Verlauf des Zitronensäurezyklus werden Wasserstoff und Kohlendioxid aus dem
Zyklus freigesetzt. CO2 geht an die Umwelt (wird ausgeatmet!), der Wasserstoff
geht in den nächsten Teilschritt über:
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Atmungskette
Dabei wird der Wasserstoff schrittweise oxidiert ( gebremste Knallgasreaktion!)
Die freigesetzte Energie wird in ATP eingebaut, das entstandene Wasser wird ausgeschieden!
ATP (Adenosintriphosphat) ist die in allen Zellen universell verwendbare „Energiewährung“. Es entsteht durch Anlagerung einer Phosphatgruppe unter Aufwendung von Energie (stammt aus der Bilog. Oxidation) an ein Molekül ADP (Adenosidiphosphat).
Der gesamte Prozess ist reversibel, d.h. durch Zerlegung von ATP entsteht ADP + P
+ eine entsprechende Energiemenge, die dann für verschiedene Prozesse im
Zellgeschehen zur Verfügung steht.
Gärungen
Mit einer Ausnahme erfolgt der KH-Abbau ohne Sauerstoff!
Die alkoholische Gärung:
Hefepilze können ihren Energiebedarf bei O2-Anwesenheit durch Atmung decken.
Geht der Sauerstoff aus, stellen sie ihren Betriebsstoffwechsel auf Gärung um:
C6H12O6

Glucose
2 C2H5OH + 2 CO2 +
Energie
Ethylalkohol=Ethanol
 Herstellung alkoholischer Getränke! (Most, Wein, Bier, Schnäpse )
Die Milchsäuregärung:
Dient zur Energiegewinnung bei bestimmten Bakterien (Milchsäurebakterien!) und bei
Sauerstoffmangel in Muskelzellen:
C6H12O6

2 CH3 –CHOH-COOH (Milchsäure)
+
Energie
 Muskelkatertheorie
In untrainierten Muskeln liegt ein schwach entwickeltes Kapillarnetz vor, so
dass ein solcher Muskel bei starker Leistungsanforderung schnell zu wenig Sauerstoff zum Betreiben der Biolog. Oxidation bekommt.
Als letzte Konsequenz betreibt er Milchsäuregärung um eben ohne Sauerstoff
noch Energie (wenn auch sehr wenig!) freisetzen zu können. Die sich anreichernde Milchsäure kann im Blut gemessen werden (Übersäuerung) und führt
dann auch zu Muskelschmerzen, die als Muskelkater bekannt sind.
Nach eine anderen Theorie entsteht der Schmerz jedoch durch eine Überbeanspruchung der Muskelfasern, was zu Rissen in diesen Fasern und folglich zu
Schmerzempfindungen führt.
Erwartungsgemäß gibt es auch eine dritte Theorie, die eine Kombination der
ersten beiden als Erklärung anbietet.
 Säuerungsprozesse in Milch, Sauerteig, Käse, Sauerkraut  Verwendung zum
Konservieren von Lebensmitteln
Die in gärenden Lebensmitteln entstandene Milchsäure zerstört andere Bakterien und wirkt so konservierend. Der gleichzeitig entstehende sauere Geschmack ist bei vielen dieser konservierten Lebensmitteln erwünscht.
Essigsäuregärung:
Keine echte Gärung, weil Sauerstoff benötigt wird.
Wird von Bakterien betrieben  Essigsäurebakterien
C2H5OH +
O2

CH3COOH (= Essigsäure)
+
H 2O
+ Energie
 D.h., es kann aus einer alkoholhaltigen Flüssigkeit (z.B. Most, Wein) bei Anwesenheit von Luftsauerstoff Essig hergestellt werden. Je nachdem aus welcher
Art von alkoholhaltiger Flüssigkeit dieser Essig entsteht wird er anders benannt:
z.B. Weinessig, Mostessig, Traubenessig, etc.
Fäulnisprozesse
Das sind Abbauprozesse von Eiweiß durch atmende (aerobe) und gärende (anaerobe) Bakterien.
Abbau mit Sauerstoff wird auch als Verwesung bezeichnet.
Nachdem Eiweiß aus Aminosäuren besteht und diese wiederum hauptsächlich aus
den Elementen C, H, O, N, S entstehen zahlreiche chemische Verbindungen dieser
Stoffe.
 Besonders auffällig sind die entstehenden Gase: CO2, NH3 und H2S.