Mikrosekunden neben Tagen

In der Fachliteratur zum Nervengewebe stehen Kupfer und Magnesium regelmäßig auf derselben Seite, und beide Elemente tragen im europäischen Register eine Zeile, die denselben Wortlaut hat. Das legt nahe, dass sie dort auch dasselbe tun. Die Messwerte, mit denen sich diese Seiten befassen, sprechen dagegen.

Ein Kupferatom wird im Zellinneren nicht frei herumgereicht. Es wird an einem Protein übergeben, an einem zweiten weitergegeben und schließlich in ein Enzym eingesetzt, wo es bleibt, solange dieses Enzym besteht — in der biochemischen Literatur werden dafür Zeiträume von Stunden bis Tagen genannt. Ein Magnesiumion dagegen bleibt gelöst. Es lagert sich an ein Molekül an, löst sich wieder ab und findet einen neuen Partner; die Wassermoleküle seiner Hülle werden dabei rund hunderttausendmal je Sekunde ausgetauscht.

Diese Gegenüberstellung ist der Faden, an dem die folgenden Abschnitte entlanglaufen. Sie erklärt, warum die beiden Elemente in Tabellen mit sehr verschiedenen Größenordnungen geführt werden, und sie zeigt zugleich, wo der beschreibende Sachtext endet und der zitierbare Teil beginnt.

Wie die beiden Metalle an ihren Arbeitsplatz gelangen

Der Weg vom Darm bis in eine Nervenzelle ist für beide Elemente beschrieben, aber er verläuft nach verschiedenen Regeln. Kupfer wechselt unterwegs mehrfach den Träger und wird jedes Mal direkt übergeben; Magnesium bleibt in Lösung und richtet sich nach Ladung und Konzentration.

Kupfer wird von Hand zu Hand weitergereicht

Messungen an Hefezellen aus dem Jahr 1999 haben für das Zellinnere eine Obergrenze des frei vorliegenden Kupfers ermittelt, die rechnerisch unterhalb eines einzelnen Ions je Zelle liegt. Der Befund wird seither so gelesen, dass es einen ungebundenen Vorrat im Zellwasser praktisch nicht gibt. Stattdessen übernehmen kleine Eiweiße das Ion an der Membran und geben es gezielt an genau einen Empfänger ab.

Drei solcher Übergabewege sind gut beschrieben: einer führt zu einer Pumpe in der Membran des Golgi-Apparats, die das Ion in den Innenraum befördert, wo neu gebildete Enzyme darauf warten; ein zweiter führt zu einem Enzym des Zellwassers; ein dritter endet in den Mitochondrien am Endglied der Atmungskette. Erst nach dem Einbau ist das Atom an seinem Platz — und es bleibt dort für die gesamte Lebensdauer des Proteins.

Im Blut wird Kupfer überwiegend an ein großes Transporteiweiß gebunden geführt, das mehrere Kupferatome je Molekül trägt. Auch hier gilt: gebunden, nicht gelöst.

Magnesium bleibt gelöst und wechselt ständig den Partner

Das Magnesiumion ist für sich genommen klein, umgibt sich in wässriger Umgebung aber mit einer festen Schale aus Wassermolekülen. Der Austausch dieser Schale läuft in der Größenordnung von hunderttausend Vorgängen je Sekunde ab — verglichen mit Calcium, bei dem dieselbe Zahl um drei bis vier Zehnerpotenzen höher liegt, ist das langsam, verglichen mit dem Umbau eines Enzyms aber sehr schnell.

Der größte Teil des Magnesiums in einer Zelle hängt an Phosphatgruppen energiereicher Moleküle. Diese Bindung ist locker genug, um sich fortwährend zu lösen und neu zu knüpfen. Genau darin liegt der Unterschied zum Kupfer: Wo das eine Element einmal eingesetzt und dann behalten wird, ist das andere in einem dauernden Kommen und Gehen begriffen, das sich nur als Mittelwert über viele Moleküle beschreiben lässt.

Was sich daraus für die beiden Registerzeilen ergibt

Alles Vorstehende ist Beschreibung aus der Fachliteratur. Zitierfähig im Sinne des europäischen Lebensmittelrechts ist davon nichts. Zulässig sind allein die beiden freigegebenen Formulierungen, jede für ihr Element und jede mit ihrer Fundstelle:

Die Wortfolge ist in beiden Fällen vorgegeben. Sie wird hier weder umgestellt noch verkürzt, und sie wird nicht mit einer Zahl oder einer Zeitangabe aus den Abschnitten darüber verknüpft. Der Unterschied im Tempo, den diese Seite beschreibt, ist ein Ergebnis der Grundlagenforschung und kein Bestandteil einer zugelassenen Angabe.