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Lexikon der Biologie: Erhaltungsstoffwechsel

Erhaltungsstoffwechsel, der Anteil des Stoffwechsels, der der Aufrechterhaltung lebenswichtiger intrazellulärer Grundfunktionen, jedoch weder der Zunahme der Biomasse noch einer damit einhergehenden Zellvermehrung dient. Zum Erhaltungsstoffwechsel zählen der turn over von Zellbestandteilen (Zelle), die Erhaltung eines osmotischen Überdrucks (osmotischer Druck), der energieabhängige Transport von Substanzen in die Zelle hinein (aktiver Transport, Membrantransport), Fortbewegung sowie – soweit vorhanden – auch eine energetisch entkoppelte Atmung und als futile cycles (Leerlaufzyklen) bezeichnete Prozesse, bei denen ohne Netto-Stoffumwandlung Energie (Energiekonservierung) verbraucht wird. Unterteilt man den zellulären Substratverbrauch in den Verbrauch für das Wachstum (Zunahme der Biomasse, meistens verbunden mit der Zunahme der Zellzahl) und dem Verbrauch für den Erhaltungsstoffwechsel, so steigt der relative Anteil des Erhaltungsstoffwechsels mit Verringerung der Substratverbrauchsrate und der daraus resultierenden Abnahme der Wachstumsrate. Entsprechend läßt sich bei Mikroorganismen (Bakterien, Hefen oder Algen) die Rate des Erhaltungsstoffwechsels in Substrat-limitierten Chemostatenkulturen (kontinuierliche Kultur) über die Substratverbrauchsrate bei einer gegen Null laufenden Wachstumsrate (mikrobielles Wachstum) extrapolieren. Energieumsatz, Grundumsatz.

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