Dissimilation (Biologie)

Im Rahmen der Dissimilation werden von einem Organismus angelegte Energiespeicher (zum Beispiel Fette oder die Kohlenhydrate Stärke oder Glykogen) abgebaut, wobei Energie freigesetzt wird. Diese wird als ATP und/oder Wärme nutzbar.

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Dissimilationen sind Reaktionen des katabolischen Stoffwechsels.

Man unterscheidet Atmung (aerob) und Gärung (anaerob).

Bei der Atmung werden Substrate oxidiert. Die dabei freigesetzten Elektronen werden über die Atmungskette auf externe Elektronenakzeptoren übertragen.

• Bei der aeroben Atmung dient Sauerstoff (O₂ ) als Elektronenakzeptor. Sie tritt bei allen aeroben Lebewesen auf und liefert die meiste Energie (Freie Enthalpie). Das Substrat wird dabei vollständig zu CO₂ und Wasser abgebaut.
• Bei der anaeroben Atmung dienen Nitrat (NO₃^-), Fumarat, Fe³⁺ oder Sulfat (SO₄^2-) als Elektronenakzeptoren.

Gärungen finden dann statt, wenn keine Atmungskette oder kein externer Elektronenakzeptor zur Verfügung steht. Als Elektronenakzeptoren dienen dann interne Akzeptoren, wie das durch die Glykolyse entstehende Pyruvat, Acetyl-CoA oder Oxoniumionen. Der Abbau des Substrats ist meist unvollständig, die Abbauprodukte werden ausgeschieden. Die ATP-Ausbeute ist relativ gering und liegt bei ca. 2 bis 4 ATP/Substrat

Worterklärung

Dissimilation kommt vom lateinischen dissimilis, d.h. unähnlich. Dies ist im Gegensatz zu Assimilation (Biologie) (lat. assimilatio = Angleichung) zu verstehen: hier werden aus der Umgebung aufgenommene, körperfremde organische oder anorganische Stoffe zu körpereigenen. Bei der Dissimilation werden diese Stoffe wieder zu körperfremden Stoffen, die ausgeschieden werden.

Zellatmung

Die Zellatmung lässt sich untergliedern in 4 Schritte:

• Die Glykolyse
• Die Oxidative Decarboxylierung
• Den Zitronensäurezyklus
• Die Endoxidation

Im folgenden sollen die Schritte einzeln ausgeführt werden.

• Die Glycolyse:
  • Die Glucose ist Reaktionsträger und muss erst mit 2 ATP phosphoriliert werden.
  • Durch 2 energieliefernde Schritte werden 4 ATP frei
  • Es wird Wasserstoff in Form von 2 Molekülen NADH/H+ gewonnen
  • Es Bleibt Brenztraubensäure übrig, sie ist noch sehr energiereich

• Die oxidative Decarboxylierung
  • Aus der Brenztraubensäure wird unter Abgabe von Kohlenstoffdioxid Essigsäure, dabei wird ein NAD zu NADH/H+
  • Die Essigsäure wird durch das Coenzym A "aktiviert" und wird dann aktivierte Essigsäure oder Acetyl-CoenzymA genannt.
  • Aus einem C3 Körper werden so 4 bzw 3 NADH/H+ gewonnen

• Citronensäurezyklus
  • Die aktivierte Essigsäure wird in zwei Kohlenstoffdioxid zerlegt. Der Wasserstoff geht über auf zwei reduzierte Coenzyme (NADH/H+ und FADH/H+)
  • Der Start erfolgt durch die Bindung der aktivierten Essigsäure an Oxalessigsäure (C4). Das entstehende Produkt ist Citronensäure. Der Citronensäurezyklus wird auch Tricarbonsäurezyklus genannt.

Siehe auch

Assimilation