Prinzipien der Geschwindigkeitskontrolle von Stoffwechselablufen

Die langjahrige Beschaftigung mit Fragen der Stoffwechselregulation und Enzymkinetik im Rahmen der Ausbildung von Studenten der Biologie und verwandter Gebiete gab den Anstoss fur die Abfassung des Buches "Prinzipien der Geschwindigkeitskontrolle von Stoffwechselablaufen". Der genannte Hoererkreis bringt zunachst ein grosses Interesse fur Themen mit "modernen biochemisch-physiologischen" Fragestellungen auf. Dieses Inter- esse erlischt bei vielen Kandidaten aber dann sehr schnell, wenn qualitative Aussagen durch quantitative Formulierungen prazisiert werden sollen. Gerade das ist aber gefordert, wenn zellphysiologische Ablaufe und ihre Veranderungen im Gefolge experimenteller Eingriffe moeglichst exakt und zweifelsfrei beschrieben werden sollen. Denn die zell- physiologischen Ablaufe - dazu gehoeren Einzelreaktionen, Reaktionssequenzen und Transportvorgange - haben ein typisches Zeitverhalten. Sie sind entweder stabil (stabile steady state Struktur, Homoeostasie) oder veranderlich (UEbergangsphasen). Beides lasst sich durch die Ermittlung der sogenannten Systemparameter erfassen und in Verbindung mit bestimmten Variablen auch quantitativ ausdrucken. Systemparameter sind die Geschwin- digkeits- und Transportkonstanten, aber auch Gleichgewichts-, Michaelis-und Inhibitor- konstanten. Die Auslenkungen der Reaktandenkonzentrationen aus denjeweiligen Gleich- gewichtslagen (Massenwirkungsquotienten) stellen eine wichtige Gruppe der variablen Groessen dar. Die Verknupfung von beiden in geeigneten kinetischen und thermodynami- schen Gesetzen liefert Gleichungssysteme, mit denen prinzipiell eine zweifelsfreie Be- schreibung von Stoffwechselsituationen moeglich ist. Die Ermittlung von Systemparame- tern und die sachkundige Handhabung der dazugehoerigen Gesetzmassigkeiten bietet eine Moeglichkeit, die Diskussion uber das dynamische System Zelle zu versachlichen, auch und gerade weil die quantitative Betrachtung limitierende Randbedingungen besser sichtbar werden lasst, auf die sich Aussagen grunden.