Pyruvat als Scheitelpunkt: mit oder ohne Sauerstoff?

Zellatmung

Das Endprodukt der Glykolyse, das immer noch sehr energiereiche Pyruvat, kann mit oder ohne Zutun von Sauerstoff umgesetzt werden.

Pyruvat (oder Brenztraubensäure) ist ein wichtiger Verzweigungspunkt im Stoffwechsel. Von hier aus wird entschieden, auf welchem Weg Energie aus der Glukose gewonnen werden soll:

anaerob über Gärung zum Laktat
aerob über Citratzyklus und Atmungskette

Ohne Sauerstoff können unsere Zellen nur kurzzeitig weiterfunktionieren. Andere Organismen wie Hefezellen können sehr gut ohne Sauerstoff Stoffwechsel betreiben.

Die Umsetzung von organischem Material ohne Sauerstoff wird Gärung genannt. Man kennt dies aus dem Alltag durch das Vergären von Früchten wie z.B. Weintrauben (Alkoholherstellung, alkoholische Gärung) oder auch bei Prozessen wie dem Brotbacken oder der Herstellung von Joghurt und Salami (Milchsäuregärung).

Was passiert mit dem Pyruvat?

Pyruvat

Grundprinzip des Stoffwechsels

=> Stoffe, die verbraucht wurden, müssen immer wieder aufgefüllt werden (Kreislauf).

Z.B. verbraucht die Glykolyse NAD⁺.

Andere Prozesse müssen dies wieder regenerieren.
- Bsp.: Atmungskette (Mitochondrien) oder Gärung von Pyruvat zu Laktat (Zytosol)

Atmung oder Gärung?

Entscheidend für die Beantwortung dieser Frage ist der Sauerstoffgehalt. Ist O₂ vorhanden, so wird, wenn möglich, die Zelle Energie über die Prozesse der Atmung erzeugen. Ist kein Sauerstoff vorhanden, dann treten Gärungsprozesse auf.

Pyruvat (Brenztraubensäure) ist ein wichtiger Knotenpunkt im Stoffwechsel. Von Pyruvat aus kann ohne Sauerstoffzufuhr die Milchsäure- oder alkoholische Gärung beginnen, mit Sauerstoff dagegen kann Energie über den Citratzyklus und die Atmungskette gewonnen werden.

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