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Biochemische Folgen der Anoxie

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Die aerob lebende Zelle bezieht die Hauptmenge ihrer Energie letztlich aus der Knallgas-Reaktion, also der Oxydation von Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser. Allerdings lauft diese Reaktion im Zuge der in den Mitochondrien lokalisierten Atmungskette stufenweise ab. Dadurch ist es moglich, das ein groser Teil der Gesamtenergie der Wasserbildung nicht als Warme, sondern als chemisch verwertbare Energie in Gestalt von Adenosintriphosphat (ATP) frei wird. Unter optimalen Bedingungen vermag die Atmungskette pro Atom Sauerstoff oder pro 2 Atome Wasserstoff (den Substraten werden immer 2 H entzogen) 3 Molekule ATP zu liefern, wenn der Wasserstoff vom Substrat uber das reduzierte Coferment Nicotin-amid-adenin-dinucleotid (NAD, reduziertes Coferment NADH) eingebracht wurde. In jenen Fallen, in denen das Substrat durch ein Flavin-Enzym oxydiert wird (z. B. Succinat oder die Fettsaure-Coenzym A-Ester) betragt die Ausbeute nur 2 ATP/2H. Es ist ublich, die ATP-Ausbeute in Form des P/O-Quotienten auszudrucken, dem Verhaltnis zwischen dem zur Phosphorylierung von Adenosindiphosphat (ADP) verbrauchten anorganischen Phosphat und der Zahl der verbrauchten Sauerstoff-Atome. Er betragt im ersten Fall (NAD-abhangige Dehydrogenasen) 3, im zweiten (Flavin-Enzym abhangige Dehydrogenasen) 2.