Grundstoffwechsel („Primärstoffwechsel“)
Die Stoffwechselwege, die alle Zellen teilen: wie Kohlenhydrate, Fette und Aminosäuren abgebaut werden, Energie liefern und als Bausteine für Aufbauwege dienen.
Ob Hefezelle, Blattzelle oder Leberzelle: Ein Grundbestand an Stoffwechselwegen ist überall nahezu gleich. Dieser Primärstoffwechsel versorgt die Zelle mit dem, was sie zum Leben braucht, und unterscheidet sich damit von den speziellen Wegen, auf denen Pflanzen und Mikroorganismen Alkaloide, Terpene oder Antibiotika bilden. Das Prinzip ist einfach. Abbauwege zerlegen Nährstoffe und gewinnen dabei ATP, Reduktionsäquivalente wie NADH und NADPH sowie kleine Bausteine. Aufbauwege verbrauchen genau diese Produkte wieder.
Der rote Faden folgt der Glucose. Sie wird zunächst als Stärke oder Glykogen gespeichert und wieder freigesetzt, dann in der Glykolyse und im Pentosephosphatweg verwertet. Über die Pyruvatdecarboxylierung gelangt ihr Kohlenstoff in den Citratzyklus, und die Atmungskette setzt die gesammelten Elektronen schließlich in ATP um. Die Gluconeogenese zeigt anschließend, dass Glucose auch neu aufgebaut werden kann, ohne dass die Glykolyse einfach rückwärts läuft.
Im Fettsäurestoffwechsel begegnet dieselbe Logik getrennter Auf- und Abbauwege, verbunden über Acetyl-CoA. Der Aminosäurestoffwechsel ergänzt, was mit dem Stickstoff geschieht und welche Kohlenstoffgerüste in die bekannten Wege münden. Am Ende steht das Zusammenspiel aller drei Nährstoffklassen, etwa beim Fasten, wenn Ketonkörper entstehen. Wer diese Grundlagen beherrscht, versteht später auch, wo Arzneistoffe und Vitamine in den Stoffwechsel eingreifen und wie der Sekundärstoffwechsel auf ihm aufbaut.
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