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Chlorid-Ionen sind auch wichtig für den Transport von Hydrogencarbonat im Blut, der letztlich von den roten Blutkörperchen gesteuert wird.

Im Muskel- oder Leber-Gewebe entsteht durch den Abbau von Biomasse (wie zum Beispiel im Citratzyklus) viel CO₂, das über die Blutbahn in die Lunge geleitet wird, um abgeatmet zu werden. Die Transportform sind aber Hydrogencarbonat-Ionen.

Zunächst wandert CO₂ in die roten Blutkörperchen (Erythrocyten) ein. Die zur Bildung von Hydrogencarbonat notwendige Kohlensäure H₂CO₃ bildet sich jedoch nur sehr langsam, da ihre Bildung gehemmt ist. Hier hilft ein Zink-haltiges Enzym, die Carboanhydratase (kurz Carboanhydrase), unter dessen Wirkung sich das Gleichgewicht zwischen CO₂ und Wasser augenblicklich einstellt.

Das entstandene Hydrogencarbonat wird gegen Chlorid ausgetauscht, das sich im Blutplasma befindet. Das simultane Durchschleusen der beiden Anionen durch die Biomembran der roten Blutkörperchen besorgen Chlorid-Hydrogen-Austauscherproteine, die in der Membran sitzen. Sie bilden keine Kanäle, sondern transportieren die beiden Ionen aktiv, indem sie selbst die Membran ständig durchqueren.

Das Hydrogencarbonat wird über die Blutbahn ins Lungengewebe geleitet. Hier wird das Hydrogencarbonat von anderen roten Blutzellen im Austausch gegen Chlorid wieder aufgenommen. Auch in diesen Zellen arbeitet die Carboanhydrase, aber diesmal in umgekehrter Richtung. Das entstehende CO₂ verlässt die Blutzelle und wird abgeatmet.

Letztlich handelt es sich bei den Carboanhydrase-Reaktionen in den roten Blutkörperchen um die Verschiebung der in (1) angeführten Gleichgewichte im Sinne von Le Chatelier. Hier ist der richtungsbestimmende Faktor die Konzentrationsänderung von CO₂. Im atmenden Gewebe ist die CO₂-Konzentration ständig hoch, so dass sich Kohlensäure bildet. In der Lunge wird CO₂ ständig abgeatmet, so dass sich in den roten Blutkörperchen freies CO₂ bildet.

Um sich die Bedeutung dieser Abläufe zu verdeutlichen, muss man wissen, dass wir pro Tag im Grundumsatz etwa ein Kilogramm CO₂ produzieren. Das sind rund 500 Liter Gas, die wir ausatmen. Klicke hier.

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