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By Georg Schwedt

Chemie und Leben stehen nicht zueinander im Widerspruch, im Gegenteil. Georg Schwedt zeigt: nur "wenn die Chemie stimmt", das heißt der Stoffwechsel funktioniert, der Mineralienhaushalt ausgeglichen ist und Enzyme fehlerfrei ihre Arbeit verrichten, ist Leben überhaupt möglich.

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15 Stickstoffreduktion – die Nitrogenase-Reaktion mit der Elektronentransport-Kette. (Aus: Lüttge/Kluge/ Bauer, »Botanik«, 5. Aufl. 2005, Abb. 13-8, S. ) Gesamtbilanz: N2 + 4[H] + 16 ATP 2 NH3 + H2 + 16 (ADP + Pi). Mithilfe des Enzyms Dinitrogenase läuft folgende Reaktion ab: 8 H+ + 8 e– + N2 2 NH3 + H2 In einem Kleefeld lässt sich die Bildung des Wasserstoffs auch nachweisen. Besitzen die Bakteroide jedoch Hydrogenasen, so wird der Wasserstoff über einen Elektronentransport zu Wasser oxidiert.

Aus: Lüttge/ Kluge/Bauer, »Botanik«, 5. Aufl. 2005 – Abb. 6-5, S. ) die hier beschriebene »oxidative Decarboxylierung« von Pyruvat (als Endprodukt der Glykolyse) entsteht aktivierte Essigsäure auch beim Abbau von Aminosäuren (beispielsweise von L-Alanin) und beim Abbau von Fettsäuren (auf dem Weg der b-Oxidation). Beim Fettsäureabbau werden von der jeweiligen Fettsäure nacheinander immer zwei Kohlenstoffatome als Acetyl-CoA abgespalten – aus Palmitinsäure (16 C-Atome) zum Beispiel acht Moleküle Acetyl-CoA.

H. nur 2,3 % der in der Glucose gespeicherten Energie gewonnen. Die Brenztraubensäure (die Salze sind die »Pyruvate«) stellt somit noch ein erhebliches Energiereservoir dar. Der weitere Abbau der Brenztraubensäure, die vollständige Oxidation bis zum Kohlenstoffdioxid, findet nun in den Mitochondrien als Atmung statt. Für den Transport des Pyruvats aus dem Cytosol in die Mitochondrien ist ein Pyruvat-Carrier in der inneren Mitochondrienmembran zuständig. In den Mitochondrien laufen dann komplexe Vorgänge ab, die sich zusammenfassend wie folgt darstellen lassen: Der erste Schritt ist die oben beschriebene Wasserstoffübertragung auf NAD+; dabei wird die Carboxylgruppe des Pyruvats als Kohlenstoffdioxid abgespalten.

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