SEW - lern-soft-projekt

1.2. Transport von Energie und Reduktionsäquivalenten
Bevor wir uns in die Vielzahl biochemischer Vorgänge stürzen, müssen wir noch einiges zu
den Grundprinzipien dieser Vorgänge und vor allem zur Energieübertragung in Zellen sagen.
Bei der Größe – oder besser Kleine der Zellen – können schon kleinste Mengen freiwerdenden
Energie (z.B. als Wärme) Katastrophen (z.B. Zelltod) auslösen.
Die Energie kann in Zellen für andere Prozesse nur in Form von chemischer Energie genutzt
werden. Energieträger (-transporteure) sind z.B. phosphorilierte Stoffe. Die bekanntesten
und universellsten in der Zelle sind das sehr energiereiche Adenosintriphosphat (ATP) und
das etwas energieärmere Adenosindiphosphat (ADP). Neben dem Glycosid Adenosin (A von
der Stickstoffbase Adenin im Nucleosid) spielen noch andere Glycoside (Guanosin (G), Cytidin (C) und
Uridin (U)) eine Rolle. Das energetische Prinzip ist dabei immer gleich.
Ansonsten kommt als "Energietransporter" auch noch der Wasserstoff in atomarer oder molekularer
Form in Frage. In Zellen kann Wasserstoff aber nicht frei vorkommen und durch die
Zellen wandern. Spezielle Transport-Stoffe binden den Wasserstoff und transportieren ihn zu
den Gebrauchsorten. In den von uns später besprochenen Stoffwechsel-Vorgängen sind
dies vorrangig Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD + ), Nicotinamid-Adenin-
Dinucleotidphosphat (NADP + ) und das Flavin-Adenin-Dinucleotid (FAD).
Jedes energetische System muss immer unter dem Grundsatz der Energieerhaltung funktionieren.
Die aufgenommene Energie ist immer genauso groß, wie die irgendwo abgegebene.
Prinzipiell wird es dabei natürlich zu "Übertragungsverlusten" – meist in Form von Wärme
kommen. Aber auch Wärme ist eine Energieform. Energieverluste bzw. auch die unkontrollierte
Abgabe von Wärme ist in einer Zelle immer unerwünscht. Deshalb sind energetische
Prozesse in der Zelle fast immer direkt gekoppelt.
Kopplung
Energiequelle
Energieabgabe
energiereduzierte Quelle
energiereichere Senke
Energieaufnahme
Energiesenke
Dies bedeutet, Energieabgabe und -aufnahme sind unmittelbar miteinander verbunden. Zumeist
wird die Energie in Form von chemischer Energie (Bindungsenergie) abgegeben / aufgenommen.
Beim Kontakt der Stoffe (Energiequelle und Energiesenke) kommt es zumeist
zum Austausch von Stoffgruppen oder Knüpfen neuer Bindungen.
- 122 - (c,p) 2008 lsp: dre