Übersicht

ATP

ADP

Glukose-Laktat-Zyklus: Cori-Zyklus

Energiestoffwechsel der Skelettmuskeln

Glykogenolyse und Glykolyse

Alpha-2-Rezeptoren und ATP

Beta-2-Rezeptoren und ATP bzw. cAMP

Glutathion, Insulin und ATP

Glutamin und ATP

Adenosylmethionin (SAM)

Erklärungs-ABC ...

Citratzyklus und

Atmungskette:

Abbau zu Pyruvat etc.

Betaoxidation:

Spaltung der Fettsäuren zu Acetyl-CoA in den Mitochondrien

Glykolyse:

Abbau zu Laktat im Zytoplasma

1 Glukosemolekül

-> 38 Moleküle ATP

1 Molekül Steroyl-CoA

-> 148 Moleküle ATP

1 Glukosemolekül

-> 2 Moleküle ATP

Adrenalin

Noradrenalin

Biosynthese

Aus TYROSIN über DOPA, Dopamin und Noradrenalin.

Aus TYROSIN über DOPA und Dopamin.

Biosynthese in:

Chromaffinen Zellen

Dazu gehören:

• NNM (Nebennierenmark)
• Glomus coccygeum (am Ende der Arteria sacralis mediana im Kreuzbein-Steißbein-Bereich)
• Chromaffine Paraganglien des Sympathikus (sie bilden Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin; ab dem 2. Lebensjahr bilden sie sich weitgehend zurück)

NNM (Nebennierenmark)

Sympathischem Nervensystem

Die Aminogruppe ist methyliert.

Die Aminogruppe ist unmethyliert.

Funktion

Energiebereitstellung:

Adrenalin mobilisiert u. a. die Glykogenreserven in der Leber und steigert den Abbau des Muskelglykogens zu Milchsäure (Laktat), die für den Glykogenaufbau in der Leber verwendet wird.

Adrenalin ist bei psychischem oder körperlichem Stress stark erhöht!

Blutdruckerhöhung:

Noradrenalin bindet v. a. an Alpha-1- und Beta-1-Rezeptoren am Herzen.

Es wirkt schwächer als Adrenalin auf die ‚glatte Muskulatur’ von Darm und Bronchien und auf den Stoffwechsel.

Sulfhydrylgruppen

(= SH-Gruppen)

Sind in vielen biochemisch wichtigen Verbindungen enthalten, z. B. in Cystein, Coenzym A (= CoA; s. u.) und Glutathion.

Methämoglobin

Methämoglobin ist ein Hämoglobinderivat; es ist im Blut physiologisch nachweisbar ... Es entsteht:

• Durch Oxidation des 2-wertigen Eisens (Fe²⁺), das im Hämoglobin enthalten ist, zu 3-wertigem Eisen (Fe³⁺).
• Toxisch, z. B. durch Anilin, Sulfonamide und Nitrite.

Methämoglobin wird durch eine NADH₂-abhängige Methämoglobinreduktase ständig wieder zu Hämoglobin reduziert.

Hämoglobin ist der sog. ‚rote Butfarbstoff’; er enthält Eisen und transportiert Sauerstoff.

Zur Erinnerung ...

Reduktasen enthalten – als sog. ‚’flavinhaltige Oxidoreduktasen’ - Flavin (z. B. Riboflavin = Vitamin B2).

[Neue Bezeichnung für Methämoglobinreduktase ist ‚Cytochrom-b5-Reduktase’.]

-> Siehe auch: Glossar – Bilirubin und enterohepatischer Kreislauf; de.wikipedia.org/wiki/Cytochrom-b5-Reduktasen; Flavine

Peroxidasen

Sind Oxidoreduktasen, die Wasserstoffperoxid (H₂O₂) als Oxidationsmittel nutzen.

-> Siehe auch: Fragen, Fragen, Fragen – Katalase (Oxidoreduktasen etc.)

Glutathionperoxidase

Cofaktor: Selen

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki/Glutathionperoxidase

Glutathionreduktase

NADPH

„Glutathionreduktase wandelt das oxidierte Dimer (GSSG) zum reduzierten, monomeren Glutathion (GSH) um, wobei NADPH zu NADP⁺ oxidiert wird.“

„Das bei Reduzierung von Glutathion durch die Glutathionreduktase entstehende NADP⁺ wird durch die Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase wieder zu NADPH umgewandelt: zusammenfassend bewirkt G6PD ein „Recycling“ von NADPH, wodurch das Glutathion immer wieder in seinen reduzierten (antioxidativ wirksamen) Zustand gebracht werden kann.“

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki/Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel

- S. u.: Pentosephosphatweg –

Aus:

Entsteht:

Beteiligtes Enzym:

Glutaminsäure und Cystein →

Gamma-Glutamylcystein

Gamma-Glutamylcysteinsynthetase

Gamma-Glutamylcystein und Glycin →

GSH (= Glutathionsulfhydryl)

Glutathionsynthetase

Vorkommen

Herzmuskel

Skelettmuskulatur

Glatte Muskulatur

B-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

Mitochondrien

Nervengewebe

Beispiel Pankreas

KATP-Kanäle in den B-Zellen der Bauchspeicheldrüse sind bisher gut untersucht: Erhöhte Glukose-Aufnahme -> Anstieg von ATP -> Schließung der Kanäle

-> Depolarisation -> Kalziumeinstrom -> Insulinfreisetzung

Auch Phospholipide und Adenylatcyclase beeinflussen die Kanäle.

[Quelle und zum Weiterlesen, Nachdenken:

http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=977201716&dok_var=d1&dok_ext=pdf&filename=977201716.pdf]

Insulin

Leber

Muskel- und Fettgewebe

... aktiviert:

Glykolyse

Glykogen- und Proteinbiosynthese

Glukosetransport

Glykogen- und Proteinbiosynthese

Kalium- und Aminosäuretransport

... hemmt:

Lipolyse

Kaliumtransport

Lipolyse

Serotonin

Serotonin ist Mediator und Neurotransmsitter und Vorläufer von Melatonin.

Vorkommen:

- Darmschleimhaut (in entrochromaffinen Zellen)

- Thrombozyten (= Blutplättchen)

- Basophile Granulozyten (sog. Blutmastzellen*; Anteil bis 1 % der Leukozyten)

* Blutmastzellen spielen eine Rolle bei Überempfindlichkeitsreaktionen vom Soforttyp (Typ I); sie setzen insbesondere Histamin frei.

Zum Nachdenken ...

Granulozyten gehören zu den Leukozyten (= weiße Blutkörperchen):

- Sie können in das Gewebe ‚auswandern’ (Migration bzw. Diapedese)

- Sie enthalten Myeloperoxidase und andere Leukozytenenzyme.

* Myeloperoxidase katalysiert die Oxidation von Chloridionen mit Hilfe von Wasserstoffperoxid (H₂O₂).

* Leukozytenenzyme:

Granulozyten (60 – 70 % der Blutleukozyten) enthalten u. a. die alkalische Leukozytenphosphatase, Oxidoreduktasen (Katalase, Peroxidasen), Leukoproteasen, Amylasen, Lipasen und Kathepsine. Lymphozyten (20 – 30 %) enthalten v. a. Lipasen; Monozyten (2- 6 %) v. a. Proteasen.

• Phosphatasen haben einen Serinrest im aktiven Zentrum ...
• Alkalische Phosphatase ist zinkhaltig; Cofaktor ist Mg²⁺ (Magnesium).

-> Siehe auch: Glossar – Bindegewebe ??, GABA (Serotonin, Tryptophan etc.);

Fragen, Fragen, Fragen – Katalase ??; de.wikipedia.org/wiki/Myeloperoxidase etc.

Melatonin

Sog. ‚Schlafhormon’. Es wird in der Epiphyse (= Zirbeldrüse) gebildet, in Abhängigkeit vom Hell-Dunkel-Rhythmus, und ist – über Hypothalamus bzw. den Nucleus suprachiasmaticus – an der Steuerung des ‚zirkadianen Rhythmus’ beteiigt.

-> Siehe auch: Schlafstörungen und Epiphyse; Wunderwerk Gehirn – Epiphyse, Retina (Melatonin und Melatonin-Rezeptoren); Nuclei (Nucleus suprachiasmaticus)

Zum Nachdenken ...

„... weil Schlafstörung das häufigste und meist initiale Symptom bei

depressiven Erkrankungen ist.“

[Quelle (s. o.): deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv]

Nicotinsäure

Nicotinsäure ist Vorstufe der Pyridinnukleotid-Coenzyme (NAD⁺, NADP⁺).

Zur Erinnerung ...

Bei einem Mangel an Niacin* und meist auch an B-Vitaminen bzw. einer Störung des Tryptophanstoffwechsel (oder ungenügender Tryptophanzufuhr ...) kommt es zur ‚klassischen’ Pellagra mit den Symptomen: Hautentzündung, Durchfall, Demenz.

• 1 mg Niacinäquivalent entspricht 60 mg Tryptophan.

* Niacin ist Sammelbezeichnung für ... Nicotinsäure, Nicotinsäureamid und Pyridinnukleotid-Coenzyme.

-> Siehe auch: Essen & Co. – ‚Wasser-Vitamine’

Glutaminase

Spaltet Glutamin in Glutaminsäure

und Ammoniak (NH₃)

↓

Glutaminase gehört zu den Hydrolasen (= 3. Hauptklasse der Enzyme):

Sie hydrolysieren verschiedene chemische Verbindungen.

ATP

Glutaminsynthetase

Glutaminsäure + Ammonium (NH₄⁺) → Glutamin

Synthetasen gehören zu den Ligasen (= 6. Hauptklasse der Enzyme):

Sie verknüpfen 2 Substrate durch Hydrolyse energiereicher Phosphate

(z. B. ATP).

Adenin

Ist eine weitverbreitete Purinbase und Baustein in Adenosin und Adenosinphosphaten.

Zur Erinnerung ...

Die häufigsten Purinbasen sind Adenin und Guanin.

Wichtig für die Biosynthese der Purinbasen sind:

Glycin

Glutamin

Asparaginsäure

Formyl-Tetrahydrofolsäure

Abgebaut werden sie zu Harnsäure.

-> Siehe auch: Essen & Co.; de.wikipedia.org/wiki/Purin etc.

Zum Nachdenken und Weiterlesen ...

„Tetrahydrofolsäure [THF] ist als C1-Donator von Methyl- und Formylresten an zahlreichen Stoffwechselschritten beteiligt. Der Kohlenstoff stammt dabei meist aus der Aminosäure SERIN und liefert N5,N10-Methylen-THF. Eine weitere C1-Quelle ist das Forminoglutamat aus dem HISTIDIN-Abbau, das N5-Formimino-THF liefert, welches zu N5,N10-Methenyl-THF desaminiert wird. Weiterhin kann THF Formiat (Ameisensäure*) binden in Form von N10-Formyl-THF.“

„Im Plasma liegt Folsäure überwiegend als 5-Methyl-THF (Monoglutamatform) vor. Nachdem es von der Zelle aufgenommen wurde muss es von der METHIONIN-Synthase in THF (Polyglutamatform) umgewandelt werden, um für die verschiedenen Reaktionen zur Verfügung zu stehen. Bei einem Cobalamin-Mangel [Vitamin B12] ist dies gestört, 5-Methyl-THF wird so zur Sackgasse und THF fehlt.“

[Quelle:

de.wikibooks.org/wiki/Biochemie_und_Pathobiochemie:_Folat-Stoffwechsel]

* Ameisensäure ist Oxidationsprodukt des Formaldehyds.

-> Siehe auch: Essen & Co.; Zum Nachdenken – Süßstoff Aspartam;

de.wikipedia.org/wiki/Folsäure; en.wikipedia.org/wiki/Tetrahydrofolate_synthase etc.

- S. a.: Cobalamin, Guanin, Guanosinphosphate -

Adenosin

Ist ein Nukleosid* aus Adenin und Ribose und Baustein der RNA

(= Ribonukleinsäure).

* Nukleoside sind Verbindungen zwischen einer Pentose (D-Ribose oder D-Desoxyribose) ... und einer Base (Purin- oder Pyrimidinbase).

RNA kommt vor in allen Organismen und in Viren. Es gibt drei RNA-Arten, die an der Herstellung der Proteine (Proteinbiosynthese) beteiligt sind.

Ribose ist ein Monosaccharid und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), von einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.

Zur Erinnerung ...

DNA enthält Desoxyadenosin und besteht aus Adenin und Desoxyribose.

DNA ist – im Ggs. zu RNA – meist einsträngig.

Die häufigsten Purinbasen sind Adenin und Guanin.

Die Pyrimidinbase der DNA ist Thymin, die der RNA ist Uracil.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Kohlenhydrate, Wasser-Vitamine etc.

Adenosinphosphate

Aus Adeninnukleosiden entstehen durch Phosphorylierung (= Anlagerung eines Phosphorsäurerests ...) die Adenosinphosphate.

[Adenosinphosphate nennt man auch Adeninnukleotide.]

Man unterscheidet:

 AMP = Adenosin-5’-monophosphat

 ADP = Adenosin-5’-diphosphat

 ATP = Adenosin-5’-triphosphat

cAMP = Adenosin-3’,5’-monophosphat (= ‘cyclisches AMP’)

... und die entsprechenden Desoxyadenosinphosphate ...

Zur Erinnerung ...

• cAMP ist ‘second messenger’ bei der Signalübertragung v. a. hydrophiler Hormone: ACTH, ADH, Adrenalin, Calcitonin, FSH, Glucagon, HCG, Lipotropin, LH, MSH, Noradrenalin, Parathormon, TSH.
• Es wird biosynthetisiert aus ATP mit Adenylatcyclase*, abgebaut wird es durch eine spezifische Phosphodiesterase* zu AMP.

* Adenylatcyclase (neue Bezeichnung: Adenylylcyclasen) ist ein membrangebundenes Enzym: Es wird durch trimere G-Proteine reguliert und überführt ATP in cAMP.

* Phosphodiesterasen sind Hydrolasen (= dritte Hauptklasse der Enzyme), die Phosphorsäureverbindungen spalten. Dazu gehören Nukleasen (= Enzyme, die spezifische Nukleinsäuren spalten) und cAMP- bzw. cGMP-spaltende Phosphodiesterasen.

[G-Proteine sind ‚Guaninnukleotide bindende Proteine’ und steuern Zellaktivitäten; s. u.: G-Proteine]

-> Siehe auch: Glossar – cAMP/cGMP; de.wikipedia.org/wiki/ Adenylylcyclasen, Heterotrimeres_G-Protein etc.

Desoxyadenosinphosphate sind entsprechend:

dAMP, dADP und dATP.

- S. a.: Guaninphosphate -

-> Siehe auch: Dopamin & Co.; Hormone & Co.; Glossar – Puffersysteme;

Second messenger

Adenylatcyclase

(Neue Bezeichnung:

Adenylylcyclasen)

Adenylatcyclase ist ein membrangebundenes Enzym und ‚überführt’ ATP in cAMP; reguliert durch G-Proteine*.

* Guaninnukleotide bindende Proteine; sie steuern Zellaktivitäten; s. u.

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Dopaminsysteme; Essen & Co. – Citratzyklus; de.wikipedia.org/wiki/Adenylylcyclase; Glossar – cAMP/cGMP

ATPasen

Syn. ATP-Synthasen

=

Adenosintri-

Phosphatasen

„Die ATP-Synthase ist die am häufigsten vorkommende ATPase.“

[Wikipedia]

Sind Enzyme, die

• ATP zu ADP und anorganischem Phosphat (P_i) spalten - als energieliefernde Reaktion oder
• aus ADP und P_i ... ATP synthetisieren – zur Energiebereitstellung.
• Man unterscheidet membranständige und mitochondriale ATPasen.
• „Als Cofaktor werden Magnesium-Ionen benötigt.“ [Pschyrembel 1994]

Membranständige ATPasen sind v. a.:

Na⁺/K⁺-ATPase

Sog. ‚Natrium-Kalium-Pumpe’ zum Transort von Na⁺ aus den Zellen und von K⁺ in die Zelle.

Wichtig für die Regulation des Salz- und Wasserhaushalts (= Osmoregulation) und das Membranpotential.

Ca²⁺-ATPase

In Epithelien (Epithelgewebe = ‚Deckgewebe’) und im Muskel.

Wichtig z. B. für die Muskelkontraktion.

H⁺/K⁺-ATPase

In Magen, Nieren und im Colon (= ‚Grimmdarm’ mit auf-  und absteigendem, querliegendem und S-förmigem Abschnitt des Dickdarms – Colon ascendens, descendens, transversum und sigmoideum).

H⁺-ATPase

In Nieren und Darm.

Mitochondriale ATPase:

In der Atmungskette zur Energiegewinnung in Form von ATP aus:

NADH + H⁺ und FADH₂

[NADH = Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid

H⁺ = Wasserstoff

FADH₂ = Flavinadenindinukleotid: Entsteht bei der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN

FMN = Flavinmononukleotid: Entsteht aus Riboflavin (Vitamin B2) und ATP]

- S. a.: Phosphat -

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus; Mineralstoffe; Glossar – Atmungskette; de.wikipedia.org/wiki/ATP-Synthase; Nicotinamidadenindinukleotid etc.

Cobalamin

Vitamin B12 und Coenzym.

• Methylcobalamin ist Coenzym bei der Methylierung von Homocystein zu Methionin – u. a. wichtig für die Biosynthese der Folsäure.
• 5’-Desoxyadenosyl-Cobalamin ist Coenzym bei der ... Umlagerung von Methylmalonyl-CoA zu Succinyl-CoA.

- S. a.: Pyridoxin –

„In der Zelle kommen Cobalamine im Cytosol vor allem als Methylcobalamin, in den Mitochondrien dagegen überwiegend als 5'-Desoxyadenosylcobalamin (Coenzym B12) vor.“

„Fehlt Coenzym B12, so reichert sich N5-Methyl-THF an und es kommt zu einem sekundären Mangel an THF, welches für die Synthese der Purinbasen Adenin und Guanin und der Pyrimidinbase Thymidin erforderlich ist. Durch einen Mangel an diesen Nukleobasen ist die Synthese insbesondere von DNA aber auch RNA gestört.“

- S. a.: Adenin -

[Quelle und zum Weiterlesen: de.wikipedia.org/wiki/Cobalamine]

Glukoneogenese

Glukoneogenese ist die Neubildung von Glukose aus Nicht-Kohlenhydratvorstufen; sie ist die Umkehrung der Glykolyse.

-> Siehe: Glossar – Glykolyse

Glukose

Auch: Traubenzucker, Dextrose.

Glukose ist der mengenmäßig wichtigste Einfachzucker (Monosaccharid) im Kohlenhydratstoffwechsel und Hauptenergieträger im menschlichen Körper - v. a. wichtig für das Gehirn, da Glukose alleiniger Energielieferant für Nervenzellen ist.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Kohlenhydrate; Zum Nachdenken – Blutzucker und Kohlenhydrate; Hypoglykämie; Terminale Zucker

Damit Körperzellen Glukose aufnehmen und verwerten können, ist das Hormon Insulin nötig. Es wird – in Abhängigkeit von der Blutzuckerkonzentration - in den B-Zellen der Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet.

Die Ausschüttung von Insulin wird v. a. über ‚ adrenerge’ Beta-2-Rezeptoren* und hormonale Reize gesteuert.

* Beta-2-Rezeptoren finden sich überwiegend an Leber und Skelettmuskeln und an ‚glatter Muskulatur’ (in der Wand innerer Hohlorgane – z. B. Magen, Harnblase – und in Blutgefäßen; glatte Muskulatur arbeitet unabhängig von unserem Willen).

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Insulin; Essen & Co. – Ergänzungen;

Mineralstoffe – Kalium; Diplomarbeiten etc. – Muskelgewebe

Glykogenolyse

Abbau von Glykogen (= Kurzzeit-Speicherform der Glukose) in der Zelle

(= intrazellulär). Der Abbau wird stimuliert:

-  In der Leber und im Muskel durch Adrenalin.

-  In der Leber durch Glucagon.

Einzelne Schritte der Glykogenolyse:

Siehe Glossar – Glykogenolyse

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Insulin, Glucagon etc.

Glykolyse

Abbau von Glukose zu Pyruvat bzw. Laktat zur Energiegewinnung in Form von ATP: 1 mol Glukose wird zu 2 mol Laktat abgebaut.

Pyruvate sind Salze der Brenztraubensäure; Brenztraubensäure ist das Endprodukt der Glykolyse und Verbindungsglied zwischen Aminosäuren- und Glukosestoffwechsel.

Laktat ist das Salz der Milchsäure; L-Laktat entsteht z. B. bei Muskelarbeit und bei Sauerstoffmangel (sog. ‚Milchsäuregärung’).

Enzyme und einzelne Schritte der Glykolyse:

Siehe Glossar - Glykolyse

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Kohlenhydrate, Phenylalanin (‚Phenylbrenztraubensäure’) etc.

G-Proteine

G-Proteine sind ‚Guaninnukleotide bindende Proteine’ und steuern Zellaktivitäten.

Sie sind aktiv, wenn GTP gebunden ist, und werden inaktiv durch GDP.

„The human genome encodes roughly 950 G protein-couple receptors, which detect photons (light), hormones, growth factors, drugs, and other endogenous ligands.”

[Quelle: en.wikipedia.org/wiki/G-proteins]

- S. a.: Adenosin- und Guanosinphosphate -

Guanin

Ist eine Purinbase; sie bildet mit Ribose bzw. Desoxyribose Nukleoside.

- S. a.: Adenin –

Guanosin

Ist ein Nukleosid aus Guanin und Ribose; Baustein der RNA.

[Baustein der DNA ist Desoxyguanosin, das aus Guanin und Desoxyribose besteht.]

- S. a.: Adenosin –

Guanosinphosphate

Aus Guaninnukleosiden entstehen durch Phosphorylierung (= Anlagerung eines Phosphorsäurerests ...) die Guanosinphosphate.

Man unterscheidet:

 GMP = Guanosin-5’-monophosphat

 GDP = Guanosin-5’-diphosphat

 GTP = Guanosin-5’-triphosphat

cGMP = Guanosin-3’,5’-monophosphat (= ‘cyclisches GMP’)

... und die entsprechenden Desoxyguanosinphosphate ...

Zur Erinnerung ...

• cGMP ist ‘second messenger’ - z. B. von Acetylcholin, Histamin und Prostaglandinen - und beteiligt an Wirkungen, die durch Stickstoffmonoxid (NO) vermittelt werden, und an biochemischen Sehprozessen.
• Es wird gebildet aus GMP mit Guanylatcyclase.

-> Siehe auch: Dopamin & Co. Stickstoffmonoxid etc.; de.wikipedia.org/wiki/Guanylylcyclasen

- S. a.: Adenin –

Histidin

Ist eine im Säuglingsalter essentielle Aminosäure.

Vorkommen von Histidin:

V. a. im Hämoglobin (= roter Blutfarbstoff der Erytrozyten).

In Aktin (= Strukturprotein in Myofibrillen und Mikrofilamenten des Zytoskeletts).

In Myosin (= Muskelprotein ... mit ATPase-Aktivität im Skelettmuskel).

Decarboxylierung (= Kohlendioxidabspaltung ...) von Histidin ergibt Histamin.

Vorkommen von Histamin:

- Granula v. a. der Mastzellen und basophilen Leukozyten

- Thrombo- und Keratinozyten

- In Neuronen des hinteren Hypothalamus

Zur Erinnerung ...

- Granula = Körnchen in Zellen

- Mastzellen – man unterscheidet:

• Blutmastzellen = basophile Leukozyten: Sie enthalten Heparin, Histamin und ECF-A.
• Gewebemastzellen: Sie enthalten im Zytoplasma Granula, die bei einer Antigen-Antikörper-Reaktion ausgestoßen werden und Histamin, Serotonin u. a. Mediatoren freisetzen.

- Leukozyten = weiße Blutkörperche  – man unterscheidet:

• Granulozyten (60 – 70 %)
• Lymphozyten (20 – 30 %)
• Monozyten (2 – 6 %))

- Leukozyten haben wichtige ‚Abwehraufgaben’:

• Sie nehmen Fremdkörper (Bakterien, Viren, Staub) und Zelltrümmer auf und lösen diese auf (= sog. ‚Phagozytose’)

- Thrombozyten = Blutplättchen:

• Ihre wichtigsten Aufgaben sind Blutstillung und Blutgerinnung

- Keratinozyten = Zellen der Epidermis, die verhornendes Plattenepithel bilden:

• Plattenepithel ist die ‚Deckschicht’ der äußeren Haut und der Schleimhaut

- Neuronen = Nervenzellen mit all ihren Fortsätzen

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren etc.; Nervensystem;

Glossar – Bindegewebe, GABA etc.

Hydrolyse

Hydrolyse ist die Spaltung chemischer Verbindungen unter Wasseraufnahme:

Ein Spaltprodukt ist Akzeptor für OH^-, eines Akzeptor für H⁺.

-> Siehe auch: Glossar - Puffersysteme

Insulin

- S. o. -

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Insulin etc.; de.wikipedia.org/wiki/Insulin

Kreatin

Kreatinphosphat

S. a.: Phosphat

Kreatin ist Zwischenprodukt des Aminosäurestoffwechsels.

• In der Muskulatur in phosphorylierter Form als Kreatinphosphat (nach dem 4. Lebensjahr), „das die Kreatinkinase aus Kreatin und ATP regeneriert.“  [Pschyrembel]

Biosynthetisiert wird Kreatin in Leber und Niere aus:

- Glycin

- Arginin (Guanidingruppe); Arginin ist im Säuglingsalter essentiell

- Adenosylmethionin (Methylgruppe)

• Kreatin verstärkt die hypoglykämische Wirkung von Insulin.
• Ausgeschieden wird es – als Kreatinin - mit dem Urin.

Kreatinkinase bzw. Creatinkinase (CK; frühere Bezeichnung Creatinphosphokinase - CPK) ist ein „intrazelluläres dimeres Enzym, das Kreatin ATP-abhängig reversibel phosphoryliert“. [Pschyrembel]

Es gibt drei Untereinheiten:

- M (Muskel, muscle)

- B (Gehirn, brain)

- Mi (Mitochondrien, mitochondria)

Und vier verschiedene Isoenzyme:

CK-BB

Vorkommen v. a. im Gehirn und in ‚glatter Muskulatur’ und in embryonaler Skelettmuskulatur

CK-MB

Vorkommen v. a. im Herzmuskel

CK-MM

Vorkommen v. a. im Skelettmuskel

CK-MiMi

An der Außenseite der inneren Mitochondrienmembran

- Es ist an ein ADP/ATP-Transportenzym gekoppelt. –

Zum Nachdenken ...

• Durch CK gebildetes ATP wird von Hexokinase* umgesetzt.
• Durch Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase* entsteht  proportional NADPH*.

* Hexokinase = Transferase der Glykolyse; sie phosphoryliert Hexosen am ‚C-6’. Cofaktor: Mg²⁺ (Magnesium).

[Hexosen sind Glukose, Fruktose und Glukosamin; im Gehirn auch Galaktose.]

* Glukose-6-phosphat-Dehydrogenase ist Schlüsselenzym im Pentosephosphatweg (s. u.): Es oxidiert Glukose-6-phosphat mit NADP⁺ zu 6-Phosphoglukonolakton (Phosphoglukonat).

• Glukose-6-phosphat ist ‚an C-6’ phosphorylisierte Glukose’.
• NADPH aus dem Pentosephosphatweg wird im Allg. nicht zur ATP-Synthese genutzt.

* NADPH bzw. NAD⁺, NADP⁺ sind Pyridinnukleotid-Coenzyme:

NAD⁺ = Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid ist mit D-Ribose verknüpftes kationisches (‚positiv geladenes’) Nicotinamid (‘Vitamin B3’) und über eine Phosphatbrücke mit Adenosin verbunden.

NADP⁺ = Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosophat entsteht aus NAD⁺ durch Phosphorylierung ... des Adenosins; dieser Vorgang wird von einer ATP-abhängigen Kinase katalysiert.

• Zur Energiegewinnung werden die ‚Reduktionsäquivalente’ von NADH im Allg. in die Atmungskette eingeschleust.
• NADPH steht normalerweise zur Verfügung für die Biosynthese von z. B. Fettsäuren und Steroidhormonen.

[Ribose ist ein Monosaccharid und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.]

- S. a.: ANHANG -

-> Siehe auch: Glossar – Glykoloyse, Glykogenolyse; Zum Nachdenken – Hypoglykämie, Schockformen; de.wikipedia.org/wiki/Nicotinamidadenindinukleotid

Mitochondrien

Die ‚Kraftwerke’ unserer Zellen. Sie enthalten die Enzyme der Atmungskette, der oxidativen Phosphorylierung, des Citratzyklus und der Betaoxidation.

Ihre Aufgaben:

Energiegewinnung durch Oxidation der verschiedenen Nährstoffe in der Zelle und damit auch Bereitstellung von Rohstoffen für Biosynthesen (Phospholipide, Aminosäuren, Porphyrin, Häm).

Die Energie, die dabei frei wird, wird zur Bildung von ATP verwendet.

Mitochondrien mit vielen Lamellen (... Innenmembranen ...) dienen v. a. der ‚inneren Atmung’ und ATP-Erzeugung - z. B. ‚aerob’ arbeitende Muskeln); solche mit weniger Lamellen enthalten viele synthetisierende Enzyme – z. B. in Leberzellen.

• Mitochondrien in Muskelzellen sind weitgehend ‚fixiert’.
• Mitochondrien in Leberzellen können sich frei im Zytoplasma bewegen.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus etc.; Glossar – Atmungskette, Betaoxidation, Bilirubin und enterohepatischer Kreislauf etc.

Nukleoside

Nukleotide (Nukleosidphosphate)

Sind ... mit D-Ribose oder D-Desoxyribose verknüpfte Purinbasen oder Pyrimidinbasen.

Nukleotide sind Phosphorsäureester der Nukleoside.

-> Siehe auch: Glossar – GABA (Purin, Purinbasen, Harnsäure etc.)

Oxidation

Oxidation ist der Entzug von Elektronen, meist mit Sauerstoffbeteiligung:

Ein Element oder eine Verbindung (= Reduktionsmittel, Elektronendonator) gibt Elektronen an den Reaktionspartner (= Oxidationsmittel, Elektronenakzeptor) ab.

Wichtige OXIDOREDUKTASEN sind z. B.:

Glukoseoxidase

- Katalysiert die Oxidation freier Glukose an ‚C-1’.

- Coenzym: FAD (= Flavinadenindinukleotid).

Xanthinoxidase

- Enthält Molybdän, Eisen und FAD.

- Oxidiert Hypoxanthin zu Xanthin und Xanthin zu Harnsäure.

- Ist wichtig für:

• Superoxidbildung (Hyperoxidbildung)
• Abbau von Purinbasen in der Leber

Zur Erinnerung ...

Hypoxanthin ist Purinbase von Inosin (Inosin ist ein ‚Nukleosid’ aus Hypoxanthin und Ribose; Vorkommen z. B. in Fleisch und Hefe und als Zwischenprodukt im Purinstoffwechsel).

Ribose ist ein Monosaccharid und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Kohlenhydrate, Triglyzeride etc.; Spurenelemente; Fragen, Fragen, Fragen – Katalase; Glossar - GABA

Pentosephosphatweg

(Hexosemonophosphatweg)

Der Pentosephosphatweg ist oxidativer Abbauweg im Kohlenhydratstoffwechsel zur Bereitstellung von:

- NADPH für Biosynthesen

- Pentosen (Ribose) zum Aufbau der Nukleinsäuren

• NADPH aus dem Pentosephosphatweg wird im Allg. nicht zur ATP-Synthese genutzt.

Zum Nachdenken ...

• Die Enzyme des Pentosephosphatweges sind im Zytoplasma [= Zellplasma mit Wasser und gelösten Teilchen ...] von fast allen Zellen vorhanden.
• Der Pentosephosphatweg findet insb. in Leberzellen und im Fettgewebe statt, aber auch in Geweben, in denen Fettsäuren und Steroide* gebildet werden (z. B. die milchproduzierende weibliche Brust, Hoden, Eierstock, Nebennierenrinde).

* Steroide = Steroidhormone (Sexualhormone, Gluko- und Mineralokortikoide).

„In Muskelzellen jedoch fehlen größtenteils die Enzyme für diesen Stoffwechselweg. Das liegt daran, dass dort Glucose-6-phosphat in der Glykolyse und Citratzyklus zur Energiegewinnung metabolisiert wird.“

„Erythrozyten [= rote Blutkörperchen] stellen eine Besonderheit dar, da sie völlig auf den Pentosephosphatweg angewiesen sind. Für sie ist es der einzige Weg, durch den Reduktionsäquivalente in Form von NADPH erzeugt werden können.“

• Cofaktor im nicht-oxidativen Teil ist Thiaminpyrophosphat (TPP; aus Vitamin B1)

[Quelle und zum Weiterlesen: de.wikipedia.org/wiki/Pentosephosphatweg]

S. a.: Phosphat

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Ein Anfang; Die Stress-Reaktion; Hormone & Co.; Hypothalamus und Nebenniere; Glossar – Glykogenolyse etc.

Phosphat

Phosphate sind Salze der ‚dreibasigen’ Orthophosphorsäure (H₃PO₄).

Man unterteilt die Salze in:

Primäre Phosphate -> 1 H-Atom ist durch Metalle ersetzt.

Sekundäre Phosphate -> 2 H-Atome sind durch Metalle ersetzt.

Tertiäre Phosphate -> 3 H-Atome sind durch Metalle ersetzt.

Aus ‚primärem und sekundärem Phosphat’ bestehen die ‚Phosphatpuffer’ zur Aufrechterhaltung des Säure-Basen-Gleichgewichts.

-> Siehe auch: Glossar - Puffersysteme

‚Energiereiche Phosphate’ – zur Energiegewinnung und für Biosynthesen,

z. B. ATP - entstehen durch Phosphorylierung (s. u.).

Weitere energiereiche Phosphate sind z. B.:

GTP (= Guanosintriphosphat)

PEP (= Phosphoenolpyruvat)

Kreatinphosphat

GTP ist u. a. wichtig für die Proteinbiosynthese und GLUKONEOGENESE.

PEP ist energiereiches Phosphat in GLYKOLYSE und GLUKONEOGENESE.

- S. a.: Kreatin –

-> Siehe auch: Glossar – Glykolyse, Puffersysteme; de.wikipedia.org/wiki/Phosphate; Atmungskette etc.

Phosphatasen

Phosphatasen sind ‚Gegenspieler’ zu den Kinasen:

Sie gehören zu den Esterasen und spalten hydrolytisch (= ‚unter Wasseraufnahme’) organische Phosphorsäuremonoester.

[Kinasen sind phosphorylierende Transferasen, meist mit ATP als Substrat;

s. Phosphorylierung.

Transferasen sind die ‚zweite Hauptklasse der Enzyme’; sie katalysieren die Übertragung von Gruppen – z. B. von Phosphatgruppen.]

Esterasen spalten Esterbindungen (= Verbindungen aus anorganischen oder organischen Säuren und Alkoholen).

Zu den Esterasen gehören auch die Cholinesterasen (sie hydrolysieren Acetylcholin und andere Cholinester) und Lipasen (sie spalten emulgiertes Neutralfett in Fettsäuren und Glycerol oder Monoacylglycerol).

-> Siehe auch: Dopamin & Co. – Acetylcholin, Adenylatcyclase; Essen & Co. – Fettstoffwechsel, Acetylcholin etc.; Glossar – Second messenger; de.wikipedia.org/wiki – Cholinesterasen, Phosphorsäureester etc.

Phosphoribosylpyrophosphat

(PRPP)

Ist v. a. ein Zwischenprodukt im Stoffwechsel, z. B. bei der Biosynthese der Purin- und Pyrimidinnukleotide, und es ist nötig als Cosubstrat bei der Biosynthese von NAD⁺ und NADP⁺ aus Nicotinsäure (‚Vitamin B3’; Niacin).

- S. a.: Pyridinnukleotid-Coenzyme, Kreatin, Phosphat -

Phosphoribosylpyrophosphat:

• Reagiert mit Nikotinat, dem Anion der Nikotinsäure, zum Nikotinatmononucleotid unter Abspaltung von Pyrophosphat (PPi).
• Wird im Körper aus Ribose-5-phosphat* und ATP oder desoxy-ATP synthetisiert.
• Katalysator: Ribosephosphat-Pyrophosphokinase.

* Aus dem Pentosephosphatweg (s. o.); dieser ‚beginnt’ mit Glukose-6-phosphat.

Zum Nachdenken ...

„In der Aminosäure-Biosynthese wird das aus Ribose-5-phosphat synthetisierte PRPP z. B. für das Kohlenstoffgrundgerüst von Histidin [s. o.] benötigt.

Ribose-5-phosphat ist weiterhin Bestandteil von Coenzymen, beispielsweise von NADH und FAD [= Flavinadenindinukleotid; s. a.: Oxidation].“

[Quellen und zum Weiterlesen:

de.wikipedia.org/wiki/Phosphoribosylpyrophosphat; Ribose-5-phosphat]

-> Siehe auch: Glossar - Glykogenolyse

- S. a.: Tryptophan –

Phosporsäure

I.e.S.: Orthophosphorsäure (Acidum phosporicum); sie bildet drei Reihen von Salzen (Phosphate; s. o.).

Phosphorylierung

Ist die Anlagerung eines Phosphorsäurerests an organische Verbindungen

(= Veresterung organischer Verbindungen mit Phosphorsäure).

Man unterscheidet:

1. Glykolytische Phosphorylierung (Substratkettenphosphorylierung)

Aufbau von ATP aus ADP und anorganischem Phosphat.

Energie entsteht durch Dehydrierung (Wasserentzug, Wasserstoffabspaltung) des Glyzerinaldehydphosphats.

Phosporyliertes D-Glyzerinaldehyd ist ein Zwischenprodukt bei der Glykolyse (s. o. und ANHANG) und beim Abbau von Fruktose (sog. Fruchtzucker).

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki/Glycerinaldehyd

2. Oxidative Phosphorylierung

(Atmungskettenphosphorylierung)

Synthese von ATP zur Speicherung der Energie, die frei wird bei der Oxidation (Elektronenentzug) in der Atmungskette (s. o.: ATPasen).

3. Kovalente Konversion von Proteinen

Zur Regulierung des Stoffwechsels und zur Gewährleistung der Signalübertragung, z. B. durch Kinase oder Phosphorylase.

[Esterbindungen sind Verbindungen aus anorganischen oder organischen Säuren und Alkoholen; Veresterung ist die Bildung eines Esters aus Alkohol und Säure unter Wasserabspaltung.

Enzymatisch katalysiert wird die Phosphorylierung durch Kinasen.

Kinasen sind phosphorylierende Transferasen mit (meist) ATP als Substrat.

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki/Kinase

Phosphorylase ist ein Enzym im Glykogenstoffwechsel. Man unterscheidet Phosphorylase a und b.

-> Siehe auch: Glossar – Glykogenolyse]

Zum Nachdenken ...

Ort der Phosphorylierung:

„In Proteinen werden hauptsächlich drei Aminosäuren phosphoryliert, nämlich solche mit einer Hydroxygruppe in der Seitenkette: Tyrosinkinasen binden die Phosphatgruppe an Tyrosin, Serin/Threonin-Kinasen an Serin oder Threonin. Dabei ist Serin die am häufigsten phosphorylierte Aminosäure. ...

... Noch seltener als Tyrosin werden die Aminosäuren Histidin, Arginin, Lysin, Cystein, Glutamat und Aspartat phosphoryliert.“

[Quelle: de.wikipedia.org/wiki/Phosphorylierung]

CREB

(cAMP response element binding protein):

CREB bindet nach ‚cAMP*-induzierter Phosphorylierung’ ... an eine spezifische Sequenz des Promotors (cAMP response element [DNA-Sequenz]) eines Gens. [Pschyrembel]

* cAMP = cyclisches AMP (Adenosinmonophosphat; s. o.):

• cAMP ist ‘second messenger’ bei der Signalübertragung v. a. hydrophiler Hormone: ACTH, ADH, Adrenalin, Calcitonin, FSH, Glucagon, HCG, Lipotropin, LH, MSH, Noradrenalin, Parathormon, TSH.
• Biosynthese mit Adenylatcyclase aus ATP.

„CREB hat auch Einfluss auf circadiane Uhren in einigen Vertebraten.“

„Sehr viele G-Protein-gekoppelte Rezeptoren reagieren über CREB, beispielsweise der Glucagon-Rezeptor, welcher die Gluconeogenese steuert. CREB beeinflusst auch die Bildung der Langzeiterinnerung in Nervenzellen.“

 [Quelle: de.wikipedia.org/wiki/CREB]

-> Siehe auch: Dopamin & Co.; Essen & Co. – Aminosäuren, Kohlenhydrate etc.; Nuclei – Nucleus suprachiasmaticus; Glossar – cAMP/cGMP, GABA (Glutamat), Second messenger

Purinbase

Adenin und Guanin sind die häufigsten ‚Purinbasen’.

- S. a.: Adenin, Guanin -

Pyridinnukleotid-

Coenzyme

Sind nicotinamidhaltige Coenzyme, die an zahlreichen biologischen ‚Redoxprozessen’ beteiligt sind: NAD⁺, NADP⁺

- In oxidierter Form als Elektronenakzeptoren.

- In reduzierter Form als Elektronendonoren.

- S. o.: Kreatin, Phosphat –

Pyridoxin

Pyridoxalphosphat

Vitamin B6. Sammelbezeichnung für Pyridoxol, Pyridoxal, Pyridoxamin und deren 5’-Phosphorsäureester. Sie sind wasserlöslich und zerfallen schnell bei Lichteinfall oder im alkalischen (‚basischen’) Milieu.

Durch Phosphorylierung mit ATP entsteht die Wirkungsform Pyridoxalphosphat (PALP): Es ist wichtigstes ‚gruppenübertragendes’ Coenzym im Aminosäurestoffwechsel und bei der Synthese der Deltaaminolävulinsäure*.

* Deltaaminolävulinsäure ist Zwischenprodukt der Porphyrinsynthese (im Knochenmark und in Mitochondrien der Leber): Succinyl-CoA (aus dem Citratzyklus) und Glycin reagieren unter Decarboxylierung zu Deltaaminolävulinsäure (ALS). ... Porphyrine werden zu Gallenfarbstoffen abgebaut (v. a. in der Leber, im Knochenmark und in der Milz).

Die Pyridoxin-Aufnahme ist oft unzureichend (bei 19 – 35jährigen und bei Alkoholikern), wobei aber dann meist auch ein Mangel an weiteren B-Vitaminen besteht. Der Bedarf ist erhöht z. B. während der Schwangerschaft und Stillzeit und bei Einnahme der ‚Pille’.

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren, Citratzyklus, ‚Wasser-Vitamine’, Biosynthese der Porphyrine; Glossar – Bilirubin und enterohepatischer Kreislauf

Pyrimidinbase

Die Pyrimidinbase der DNA ist Thymin, die der RNA ist Uracil.

-> Siehe auch: Glossar – GABA

Pyruvate

Salze der Brenztraubensäure.

Brenztraubensäure ist Zwischenprodukt der Glykolyse; sie verbindet den Aminosäuren- und Glukosestoffwechsel.

Sie kann –  durch Decarboxylierung (= Kohlendioxidabspaltung ...) - in sog. ‚aktivierte Essigsäure’ (= Acetyl-CoA) umgewandelt und in den Citratzyklus eingeschleust werden.

• CoA ist die biologisch aktive Form der Pantothensäure (Vitamin B5).

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Phenylalanin etc.

Pyruvatcarboxylase

Ein spezielles Enzym der Glukoneogenese:

Es carboxyliert unter ATP-Verbrauch Pyruvat zu Oxalacetat.

Oxalacetate sind Salze der Oxalessigsäure (= Ketodicarbonsäure; Zwischenprodukt im Citratzyklus).

Coenzym:

Biotin

Cofaktoren:

Mn²⁺ (Mangan) oder Zn²⁺ (Zink)

‚Positiver allosterischer Effektor’:

Acetyl-CoA

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Kohlenhydrate etc.;

de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid-Assimilation; Anaplerotische_Reaktionen

Pyruvatdecarboxylase

Spaltet bei der alkoholischen Gärung Pyruvat in Acetaldehyd (= Ethanal) und CO₂.

Coenzym:

Thiamin (Vitamin B1)

Cofaktor:

Mg₂₊ (Magnesium)

[Decarboxylierung = Kohlendioxidabspaltung aus einer Carbonsäure.]

-> Siehe auch: Essen & Co. – ‚Wasser-Vitamine’; Zum Nachdenken – Beriberi, Thiaminmangel, Süßstoff Aspartam

Pyruvatdehydrogenase

Katalysiert die oxidative Decarboxylierung von Pyruvat zu Acetyl-CoA.

Sie gehört zu den Alphaketosäure-Dehydrogenasen und besteht aus:

3 Enzymen

Pyruvatdecarboxylase (s. o.)

Dihydrolipoyl-Acetyltransferase

Dihydrolipoyl-Dehydrogenase

5 Coenzymen

Thiamindiphosphat

Liponsäure

CoA

FAD

NAD

S. a.: ANHANG

Aktiviert wird die Pyruvatdehydrogenase durch:

CoA, NAD⁺ und AMP (= Adenosinmonophosphat)

Hemmend wirken:

Acetyl-CoA, NADH und GTP (= Guanosintriphosphat)

-> Siehe auch: en.wikipedia.org/wiki/Dihydrolipoyl_transacetylase

Pyruvatkinase

Katalysiert die letzte energieliefernde Reaktion der Glykolyse.

Pyruvatkinase ist eine metallionenabhängige Phosphotransferase.

Vorkommen u. a. im Muskel, in der Leber und in Erythrozyten

(= rote Blutkörperchen).

-> Siehe auch: Glossar - Glykolyse

Ribose

Ribose ist ein Monosaccharid und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), von einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.

- S. a.: Adenosin, ATP, Cobalamin –

Ribosomen

Sind RNA-reiche Partikel. An ihnen erfolgt die Proteinbiosynthese (durch Translation der genetischen Information).

Sie liegen frei im Zytoplasma (= Plasma der Zelle mit Wasser, Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten etc.) oder an die Membranen des ‚rauen (granulären)’ endoplasmatischen Retikulums gebunden.

-> Siehe auch: Glossar – Glykolyse

RNA

RNA ( = Ribonukleinsäure) kommt vor in allen Organismen und in Viren.

Es gibt drei RNA-Arten, die an der Herstellung der Proteine (Proteinbiosynthese) beteiligt sind.

- S. a. Adenosin -

Serin

Ist eine nicht-essentielle Aminosäure. Abgebaut wird sie zu Pyruvat oder umgebaut zu Glycin. Sie wird u. a. benötigt für die Biosynthese von Sphingosin, Colamin, Cholin und der Kephaline.

Zur Erinnerung ...

• Pyruvat = Salz der Brenztraubensäure und Endprodukt der Glykolyse.
• GLYCIN = wichtiger Neurotransmitter für die Kontrolle der Motorik und ‚Signalvermittler’ (GABA_A-Rezeptor-ähnlicher Cl^-Kanal).

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren; Biosynthese von Sphingosin etc.; Glossar - Glykogenolyse

Sauerstoff

Stickstoff

Wasserstoff

• Oxygenium (O); in der Luft enthaltenes Gas. Kann sich mit allen Elementen verbinden (Ausnahme: Edelgase).
• Nitrogenium (N); Hauptbestandteil der Luft (78 %).
• Hydrogenium (H); häufigstes chemisches Element; Bestandteil von Wasser.

Zur Erinnerung ...

Ammoniak (NH₃) ist eine chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff.

-> Siehe auch: Glossar – Atmungskette; Zum Nachdenken – Hyperammonämie; de.wikipedia.org/wiki/Ammoniak etc.

Tryptophan

Gehört zu den essentiellen Aminosäuren.

Tryptophann ist Ausgangssubstanz für die Biosynthese von:

- Serotonin

- Melatonin (sog. ‚Schlafhormon’)

- Nicotinsäure (‚Vitamin B3’)

Abgebaut wird Tryptophan:

- Durch Kynureninase (abhängig von Pyridoxalphosphat).

- Bakteriell* zu Tryptamin, Skatol und Indol.

* Im Rahmen der sog. ‚Eiweißfäulnis’ (= Proteinabbau v. a. der nicht resorbierten und resorbierbaren Proteine und Peptide durch ‚Fäulnisbakterien’ im Dickdarm).

Tryptamin entsteht auch durch Decarboxylierung aus Tryptophan:

Es stimuliert die Kontraktion der ‚glatten’ Muskulatur in Gefäßen und in der Gebärmutter.

Zum Nachdenken ...

„Dies liefert auch eine Erklärung dafür, dass Stress (und der dadurch erhöhte Cortisolspiegel) zu einem verminderten Umsatz von L-Tryptophan zu 5-HTP führt. Nicotinsäure (Vitamin-B₃) hingegen hemmt die Aktivität des Enzyms und fördert so den Umsatz von L-Tryptophan zu 5-HTP.“

„... nur etwa 3 % wird zu 5-HTP bzw. Serotonin umgewandelt. Dabei fungiert Häm (Eisen) als Cofaktor.“

[Quelle und zum Weiterlesen: de.wikipedia.org/wiki/Tryptophan]

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren etc.

- S. a.: Pyridoxin, Pyridoxalphosphat –

Glykolyse

Pyruvat-Decarboxylierung

Citratzyklus

Oxidative Phosphorylierung in der Atmungskette

Ort

Zytoplasma

Mitochondrien

Mitochondriale Matrix

Durch die Elektronentransport-Kette an der inneren Mitochondrien-Membran:

ATP-Synthase (s. o.)

Zytochrome

Wichtige Faktoren

Hexokinase (Cofaktor Magnesium)

Glukokinase

(induziert durch Insulin)

Aldolase

Triosephosphat-

isomerase

NAD⁺

Thiamin (Vit. B1)

Magnesium

NAD⁺

FAD

Ubichinon

NADH-Ubichinon-Oxidoreduktase

FMN

FeS

Succinat-Ubichinon-Oxidoreduktase

FAD

Ubichinon-Zytochrom-c-Oxidoreduktase

Zytochrom b und c

Zytochrom-c-Oxidase

Zytochrom a

Zur Erinnerung

NAD:

Nicotinamid-haltiges Coenzym

(‘Vitamin B3’)

FAD:

Entsteht aus der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN

Ubichinon:

Coenzym Q

(überträgt in der Atmungskette Protonen und Elektronen)

FMN:

Entsteht aus Riboflavin

(Vitamin B2)

und ATP

FeS:

Eisen-Schwefel-Zentrum

Succinat:

Salze und Ester der Bernsteinsäure

Zytochrome:

Hämoproteine der inneren Mitochondrien-membran (prosthetische Gruppe ist Häm)