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Dissimilation (Biologie)
Bei der aeroben Atmung dient Sauerstoff (O 2) als Elektronenakzeptor. Sie tritt bei allen aeroben Lebewesen auf und liefert die meiste Energie (Freie …
Grundbegriff und Bedeutung
Dissimilation ist der katabolische Stoff- und Energiewechsel von Lebewesen. „Katabolisch“ bedeutet, dass Bestandteile des Organismus abgebaut werden. Dazu gehören beispielsweise Fette und Kohlenhydrate. Bei diesem Abbau wird meistens Energie gewonnen. Je nach abgebautem Stoff unterscheidet man Kohlenstoff-, Stickstoff-, Schwefel-, Phosphat- und Mineralstoff-Dissimilation.
Die gewonnene Energie wird in energiereichen Verbindungen gespeichert, vor allem als Adenosintriphosphat (ATP) oder Acetat. Diese Stoffe können anschließend für energieverbrauchende Lebensvorgänge genutzt werden. Ein Teil der Energie kann auch zur Bildung von Wärme dienen.
Atmung und Gärung
Bei der Dissimilation von Kohlenhydraten und anderen Substraten unterscheidet man Atmung und Gärung. Ein Substrat ist ein Stoff, der abgebaut wird. Bei der Atmung werden Substrate oxidiert. Dabei freigesetzte Elektronen werden über die Atmungskette auf externe Elektronenakzeptoren übertragen. Ein Elektronenakzeptor ist ein Stoff, der diese Elektronen aufnimmt.
Bei der aeroben Atmung ist Sauerstoff (O₂) der Elektronenakzeptor. Sie kommt bei allen aeroben Lebewesen vor und liefert bezogen auf die Menge des abgebauten Substrats die meiste Energie, genauer: die größte freie Enthalpie. Organische Verbindungen werden dabei vollständig zu Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) abgebaut.
Bei der anaeroben Atmung wird kein Sauerstoff als Elektronenakzeptor verwendet. Stattdessen können Nitrat (NO₃⁻), Fumarat, dreiwertige Eisen-Ionen (Fe³⁺), Sulfat (SO₄²⁻) oder organische Sulfonate als externe Elektronenakzeptoren dienen.
Gärungen verlaufen ohne externe Elektronenakzeptoren und ohne Atmungskette. Der Abbau des Substrats ist meistens unvollständig. Die dabei entstehenden Abbauprodukte werden ausgeschieden. Deshalb ist die ATP-Ausbeute vergleichsweise gering und beträgt etwa 2 bis 4 Mol ATP je Mol Substrat.
Abgrenzung zur Assimilation
Dissimilation steht der Assimilation gegenüber. Bei der Assimilation werden aus der Umgebung aufgenommene anorganische oder körperfremde organische Stoffe in körpereigene Stoffe umgewandelt. Die Umwandlung körperfremder organischer Stoffe wird als heterotrophe Assimilation bezeichnet und benötigt meistens Energie.
Bei der Dissimilation werden solche Stoffe wieder zu körperfremden Stoffen abgebaut. Diese Endprodukte werden aus dem Organismus ausgeschieden. Dissimilation und Assimilation beschreiben damit entgegengesetzte Richtungen des Stoff- und Energiewechsels: Während Assimilation dem Aufbau körpereigener Stoffe dient, dient Dissimilation vor allem deren Abbau und der Bereitstellung von Energie.