Spurenelemente – Jod
ANHANG ...
- Bitte zuerst lesen: Jod/Iod -
Biochemie der Schilddrüse
Die einzelnen ‚Schritte’ ...
1. Iodination:
Aktiver Transport von anorganischem Iodid aus dem Blut bzw. Extrazellularraum (EZR) in die Schilddrüse zum Zweck der Iodanreicherung.
* EZR: Raum mit der Extrazellulärflüsssigkeit = Flüssigkeit außerhalb der Zelle.
2. Iodisation:
Oxidation von Iodid zu elementarem Iod durch eine Peroxidase [Iodidperoxidase] „in Gegenwart von Wasserstoffperoxid (H2O2)“.
3. Iodierung:
Bildung von Mono- und Diiodtyrosinresten (MIT und DIT) durch Iodierung von Tyrosinresten des Thyreoglobulins (Tg) in den Schilddrüsenfollikeln und oxidative Kondensation zu Triiodthyronin (‚T3’) bzw. Tetraiodthyronin (Thyroxin, ‚T4’).
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... und Erläuterungen dazu ...
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1. Iodination | Aktiver Transport von anorganischem Iodid aus dem Blut bzw. EZR (Extrazellularraum) in die Schilddrüse zum Zweck der Iodanreicherung.
Dieser ‚aktive Transport’ erfolgt durch ATPasen (syn. ATP-Synthasen, Adenosintriphosphatasen).
Zur Erinnerung, zum Nachdenken ... ATPasen sind Enzyme,
-> Siehe dazu: Glossar – ATP; Mineralstoffe – Phosphor und bei Jod (... Stoffwechselwirkungen)
Iodide sind Salze der Iodwasserstoffsäure (HI), z. B. NaI (Natriumiodid), KI (Kaliumiodid). -> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Natrium, Kalium
Begriffe ... Kaliumiodid = lösliches Kalium-Salz der Iodwasserstoffsäure Natriumiodid = wird u. a. verwendet zum Nachweis ionisierender Strahlung* und zur Behandlung von Jodmangel
Iodwasserstoffsäure = Lösung von Iodwasserstoff (HI) in Wasser Iodide = Salze der Iodwasserstoffsäure – z. B. Natrium- und Kaliumiodid
Iodide/Jodide = Verbindungen des chemischen Elementes Iod mit Metallen und Nichtmetall-Iod-Verbindungen (z. B. die kovalenten organischen Kohlenstoff-Iod-Verbindungen)
Natriumiodat = Natrium-Salz der Iodsäure Kaliumiodat = Kalium-Salz der Iodsäure
-> Bitte weiterlesen bei Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki: Iodide, Natriumiodid, Kaliumiodid, Kaliumiodat etc.
*„Ionisierende Strahlung ... ist so energiereich, dass beim Durchgang durch Materie eine Ionisierung der Moleküle stattfindet.“ „Ionisierung (syn. Ionisation) ist die Veränderung der Elektronenzahl in der Hülle eines Atoms oder Moleküls durch Entfernen oder Hinzufügen von Elektronen, wodurch positive oder negative Ionen entstehen.“ [Pschyrembel]
Zum Nachdenken ... Die Elektrode (-> meist der metallische Teil des elektrischen Leiters ...) leitet elektrischen Strom oder Spannung über in ein anderes ‚Leitermedium’ - z. B. in eine Flüssigkeit oder in ein Gas (-> sog. Elektrolyte).
-> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Natrium etc. Zum Weiterlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Ionisierende_Strahlung
Und zum Nachdenken ... Iodide (Natrium- oder Kaliumiodid) hemmen vorübergehend die Hormonsekretion durch kurzfristige Hemmung der Proteasen, die aus Thyreoglobulin die Schilddrüsenhormone T4 und T3 (und ihre biologisch inaktiven Formen) freisetzen.
[Proteasen sind Hydrolasen, die Proteine und Peptide hydrolytisch (d. h. unter Wasseraufnahme) spalten. Vorkommen:
-> Siehe dazu auch: Jod (... Thyreostatika)]
EZR = Extrazellularraum Raum mit der Extrazellulärflüsssigkeit (= Flüssigkeit außerhalb der Zelle); diese enthält Nähr- und Schlackenstoffe: - Plasma (Protoplasma, Blutplasma) - Lymphe - Interstitielles Wasser - Transzelluläres Wasser
Zur Erinnerung ... Interstitium = Zwischenraum mit Bindegewebe, Gefäßen und Nerven. Transzelluläre Flüssigkeit befindet sich in: Pleura-, Peritoneal- und Perikardhöhlen, Liquor, Augenkammer, Harn- und Magen-Darm-Trakt. [Pleura = Brustfell; Peritoneum = Bauchfell (seröse Haut); Perikard = Herzbeutel (bindegewebige Umhüllung des Herzens)]
-> Siehe auch: Essen & Co. – Liquor, Lymphe; Glossar – Bindegewebe, Drüsen; Zum Nachdenken – Lymphatisches System; http://de.wikipedia.org/wiki/Extrazellularraum etc.
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2. Iodisation | Oxidation von Iodid zu elementarem Iod durch eine Peroxidase [Iodidperoxidase] in Gegenwart von Wasserstoffperoxid (H2O2).
[Oxidation = Entzug bzw. Abgabe von Elektronen, meist mit Sauerstoffbeteiligung ...]
Peroxidasen* sind oxidierende Enzyme: Sie setzen aus Peroxiden molekularen Sauerstoff frei. Sie haben meist Häm als prosthetische Gruppe und nutzen Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel ...
[Peroxide = Verbindungen, in denen eine Sauerstoffkette (= Verbindung zweier Sauerstoffatome) vorliegt – z. B. Wasserstoffperoxid. Häm = Farbstoffanteil des Hämoglobins (und Myoglobins). Es enthält zweiwertiges Eisen und ist wichtig für den Sauerstoff-, Kohlendioxid- und Elektronentransport (-> Zytochrome); Abbauprodukt von Häm ist Bilirubin. Prosthetische Gruppe = kovalent gebundenes Coenzym; i. w. S. der Nichtproteinteil zusammengesetzter Proteine.]
* Peroxidasen (sog. ‚Microbodies’) sind enthalten in den sog. Peroxisomen, und diese finden sich v. a. in Leberzellen (Hepatozyten) und in Zellen des Nierenepithels.
Peroxisomen enthalten auch Katalase, ‚abgeschnürt’ werden sie vom ‚rauen (granulären) endoplasmatischen Retikulum’ (ER).
[Katalase spaltet toxisches Wasserstoffperoxid und kommt auch vor in Erythrozyten (= rote Blutkörperchen) und in aeroben Mikroorganismen.]
-> Siehe dazu auch: Fragen, Fragen, Fragen – Katalase (und Wasserstoffperoxid etc ...); Glossar – Bilirubin (... und enterohepatischer Kreislauf), Erklärungs-ABC, Zellorganellen (Peroxisomen, ER ...)
Zum Nachdenken ... Das freie (indirekte, unkonjugierte) Bilirubin wird reversibel an Albumin gebunden. -> Siehe dazu: Essen & Co. – Albumin
Und zum Nachdenken ... Vorkommen der Peroxidasen z. B. in Granulozyten, Monozyten, Retikulozyten, Knochenmark, Milz, Lymphknoten, Sperma, Milch, nicht jedoch in Lymphozyten und Plasmazellen. [Pschyrembel 1994]
Zur Erinnerung ...
„In den kernlosen Retikulozyten findet noch eine weitere geringe Hämoglobinbildung statt.“ [Pschyrembel 2007]
Das Zytoplasma der Plasmazellen ist ungranuliert [?] und enthält:
[Pschyrembel]
* Das endoplasmatische Retikulum (ER) ist ein dreidimensionales Hohlraumsystem aus Bläschen, Kanälchen und Zisternen im Grundplasma der Zelle. Man unterscheidet zwei Formen:
[Quer gestreifte Muskulatur: Skelett-Muskulatur (und quer gestreifte Herzmuskulatur). Steroidhormone: Sexualhormone, Gluko- und Mineralokortikoide; sie werden in der Nebennierenrinde (NNR) synthetisiert. -> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Phosphor (Cushing-Syndrom etc.); Hormone & Co.; Wunderwerk Gehirn – Retina (Netzhaut); Glossar – Fibrillen (Myofibrillen); Diplomarbeiten etc. – Muskelgewebe; Zum Nachdenken – Hypogonadismus (Insuffizienz der NNR etc.)]
* Chromatin enthält v. a. DNA, RNA und Kernproteine (Histone und Nichthistone). Aus dem Chromatin gehen in der Zellteilungsphase die Chromosomen (sog. Erbkörperchen; Träger der genetischen Information) hervor. [Chromatin ist anfärbbar; nicht anfärbbar ist das Achromatin (Linin).]
[Stroma = bindegewebiges Gerüstgewebe eines Organs oder Tumors]
-> Siehe dazu auch: Glossar – Bindegewebe, Erklärungs-ABC, Leukozyten, Monozyten, Zellorganellen; Zum Nachdenken – Blutgruppen (Immunglobuline); Gedankensplitter – ‚Layer to layer’; http://de.wikipedia.org/wiki/Plasmazelle etc.
Und zum Nachdenken ... Wasserstoffperoxid (auch: Wasserstoffsuperoxid) hat eine hohe Oxidationsfähigkeit und wird deshalb u. a. als Desinfektionsmittel verwendet.
Definition ‚Iodisation’ lt. Pschyrembel 1994: „Die fermentative [veraltet für: enzymatische] Synthese und der Einbau von Iod in der Schilddrüse in Form von Iodid in Tyrosin.“
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3. Iodierung | Bildung von Mono- und Diiodtyrosinresten (MIT und DIT) durch Iodierung von Tyrosinresten des Thyreoglobulins (Tg) in den Schilddrüsenfollikeln und oxidative Kondensation zu Triiodthyronin (‚T3’) bzw. Tetraiodthyronin (Thyroxin, ‚T4’).
Transaminasen (syn. Aminotransferasen) sind Enzyme mit der prosthetischen Gruppe Pyridoxalphosphat (PALP; Pyridoxin = Vitamin B6). Transaminasen übertragen Aminogruppen.
Beispiele ... Aspartataminotransferase und Alaninaminotransferase:
Zum Weiterlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Alanin http://de.wikipedia.org/wiki/Alanin-Aminotransferase http://de.wikipedia.org/wiki/Aspartam http://de.wikipedia.org/wiki/A-Ketoglutarsäure etc.
-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Citratzyklus, ‚Wasser-Vitamine’; Mineralstoffe – Eisen, Phosphor etc.
Tautomerasen sind eine spezielle Gruppe der Isomerasen (= 5. Hauptklasse der Enzyme).
Peroxidasen (s. o.: Iodisation).
Zum Nachdenken ...
[Quelle und zum Weiterlesen ... http://de.wikipedia.org/wiki/Monoiodtyrosin http://de.wikipedia.org/wiki/Diiodtyrosin etc.]
-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Phenylalanin/Tyrosin, Fette, Fettstoffwechsel etc.; Mineralstoffe – Calcium, Eisen, Phosphor (PALP); Glossar – ATP( ... und GTP), Bindegewebe, Fibrillen, Strukturen für Zellkontakte und Zellkommunikation, Zellorganellen; Gedankensplitter – Nervus-terminalis-Komplex Zu Zelladhäsionsmoleküle: Glossar – Bindegewebe; Zum Nachdenken – Myasthenie
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Zum Weiterlesen ...
Durch Deiodierung wird ‚T4’ zu ‚T3’, und dieses durch Decarboxylierung des Alaninrests zu Thyronamin.
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Thyronamine | Binden nicht an den Schilddrüsenrezeptor, sondern an einen G-Protein-koppelnden Rezeptor.
[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Thyronamine]
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Zur Erinnerung ...
- G-Proteine (syn. GTPasen, GTP-Hydrolasen) sind ‚Guaninnukleotide bindende Proteine’; sie steuern spezifische Zellaktivitäten .
- GTP (= Guanosintriphosphat) ist als energiereiche Verbindung u. a. beteiligt an der Proteinbiosynthese und der Glukoneogenese (= Neubildung von Glukose [‚Traubenzucker’, Dextrose] aus Nicht-Kohlenhydratvorstufen – zu 90 % in der Leber und in der Niere; sie ist die ‚Umkehrung’ der Glykolyse).
- Die Guanylatcyclase setzt GTP um zu cGMP.
- cGMP (= cyclisches Derviat von GMP [Guanosinmonophosphat]vermittelt Hormonwirkungen von z. B. Acetylcholin, Histamin und Prostaglandinen.
-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Acetylcholin, Ergänzungen, Kohlenhydrate; Glossar – ATP (und GTP, cAMP/cGMP), Drüsen (Schweißdrüsen), Hautschichten, Second messenger; Gedankensplitter – Neuroleptika, UAWs etc.
Decarboxylierung ist die Kohlendioxidabspaltung aus einer Carbonsäure; Coenzyme sind v. a. Thiamindiphosphat (bei Alphaketosäuren) und Pyridoxalphosphat (bei Aminosäuren).
[Thiamin = Vitamin B1; Pyridoxin = Vitamin B6]
- Durch Decarboxylierung der Aminosäure Tyrosin entsteht das biogene Amin Tyramin.
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Tyramin | Kontrahiert die ‚glatte Muskulatur’ von Blutgefäßen und Uterus (Gebärmutter). Vorkommen: - Als bakterielles Abbauprodukt im Darm und als Gewebehormon. - ‚Pflanzlich’ in Misteln und im Mutterkorn. [Pschyrembel 2007]
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-> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Phosphor (... und Pyridoxalphosphat [PALP]) etc.
Deiodinasen – s. bei Hormonsekretion ...
Enzymdefekte ...
Angeborene (hereditäre) oder erworbene Enzymdefekte können sich auswirken auf Iodination, Iodisation, Kopplung oder Deiodierung und Ursache sein für eine Iodfehlverwertung oder eine angeborene Hypothyreose.
-> Siehe dazu auch bei: Stoffwechselwirkungen (‚Entkopplerprotein’ Thermogenin)
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Iodfehlverwertung
| Defekt der Schilddrüsenperoxidase: Die Oxidation von Iodid zu Iod ist vermindert. - S. o. –
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Hypothyreose
| Unterfunktion der Schilddrüse und unzureichende Versorgung der Körperzellen mit Schilddrüsenhormonen.
WICHTIGE SYMPTOME sind z. B.:
Bei Neugeborenen ... Atemprobleme, ‚Blaufärbung’ (Zyanose), Entwicklungsstörungen, herabgesetzte Muskelspannung (Muskelhypotonie), psychomotorische Behinderung etc.
[Die Symptome treten meist nicht sofort nach der Geburt auf, sondern erst etwa 4 – 12 Wochen nach der Geburt; solange ist das Kind normalerweise noch durch die mütterlichen Schilddrüsenhormone versorgt.]
Bei Kindern ... Störung des Wachstums und der körperlichen Entwicklung, Verzögerung der Bildung von Knochengewebe (enchondrale und periostale Ossifikation), verzögerter Zahndurchbruch (Dention), oft verzögerte Pubertät etc.
[Enchondrale Ossifikation findet statt während der Fetogenese und bis zum Abschluss des Längenwachstums. Periostale Ossifikation ist die Erneuerung der Knochenmanschette beim Erwachsenen, z. B. nach einer Fraktur. Periost (= Knochenhaut) ist bindegewebige Haut, die dien Knochen umgibt.]
Bei Erwachsenen ... Apathie und andere psychische Störungen (z. B. organische Psychose), Schwäche, leichte Ermüdbarkeit, Gewichtszunahme, Obstipation (Stuhlverstopfung), Hypothermie (erniedrigte Körpertemperatur), Kälteintoleranz, evtl. aufgedunsenes Gesicht und schlitzförmig verschmälerte Augen, verdickte Lippen, vergrößerte Zunge (Makroglossie), raue, verdickte Haut, glanzloses, struppiges Haar, heisere, raue, tiefe Stimme
-> Siehe dazu auch: Glossar – Bindegewebe; Gedankensplitter – Neuroleptika, Psychosen etc.
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Zum Nachdenken – Hypothyreose ...
Bei Kindern zeigt sich ...
- „... röntgenologisch evtl. (reaktiv) [eine] vergrößerte Sella turcica* infolge Hypertrophie [Vergrößerung] des Hypophysenvorderlappens.“ [Pschyrembel 2007]
* Sog. ‚Türkensattel’: Vertiefung in der knöchernen Schädelhöhlenbasis, in der die Hypophyse liegt. Im Hypophysenvorderlappen (HVL) wird u. a. TSH (= Thyroidea [Schilddrüse] stimulierendes Hormon) gebildet.
-> Siehe dazu auch: Regelkreis
Trockene, raue und verdickte Haut bei Erwachsenen ...
- „... infolge Carotineinlagerung* oft gelblich gefärbt.“ [Pschyrembel 2007]
* Carotine sind fettlösliche Pflanzenfarbstoffe aus der Gruppe der Carotinoide; als Provitamin werden sie im tierischen und menschlichen Organismus umgewandelt zu Retinol (Vitamin A1).
Zur Erinnerung ...
Vitamin A (Retinol, Retinal, Retinsäure) gehört zu den ‚fettlöslichen Vitaminen’ und ist u. a. wichtig für:
- Bildung des Sehpigments Rhodopsin* (-> beteiligt am Sehvorgang)
- Wachstum, Entwicklung und Ausbildung von Deckgewebe (Epithelgewebe)
- Spermienbildung, Entwicklung der Plazenta (‚Mutterkuchen’), Entwicklung des Fetus
- Testosteronproduktion (-> männliches Sexualhormon)
* Rhodopsin = sog. ‚Sehpurpur’:
Photosensorprotein in den Stäbchen der Netzhaut des Auges (Retina).
[Stäbchen vermitteln das Dämmerungssehen; Zapfen (cones) vermitteln das Farben- und Tagessehen.]
Zum Weiterlesen, Nachdenken, ‚Querdenken’ ...
„In der Retina finden sich 3 Farbstoffe (Chromoproteide mit Carotinoiden [Provitamin A] als prosthetischer Gruppe [‚Coenzym’]: Rhodopsin, Porphyropsin, Iodopsin.“
[Pschyrembel 2007]
- “Iodopsins (also known as Cone opsins) are the photoreceptor proteins found in the cone cells of the retina that are the basis of color vision. Iodopsins are very close analogs of the visual purple rhodopsin that is used in night vision. Iodopsins consist of a protein called photopsin and a bound chromophore, retinal.”
[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Photopsin]
- „Iodopsine enthalten etwa 350-360 Aminosäuren und sind Membranproteine, die zu den G-Protein*-gekoppelten Rezeptoren zählen.“
[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Iodopsin]
* G-Proteine = Guaninnukleotide bindende Proteine (syn. GTPasen, GTP-Hydrolasen) steuern spezifische Zellaktivitäten (s. o.).
- “Evidence supporting prior theories that melanopsin is the photopigment responsible for the entrainment of the central "body clock", the suprachiasmatic nuclei (SCN), in mammals.”
[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Melanopsin]
[http://de.wikipedia.org/wiki/Melanopsin]
- „Vitamin-A-Mangel ist weltweit der häufigste Vitaminmangelzustand, in Industriestaaten eher selten; Risikogruppen sind Früh- und Neugeborene, Kinder mit häufigen Infekten, junge Frauen und Personen > 65 Jahre. ...“
- Wichtiges Frühsymptom: Störung der Dunkeladaptation bis zur Nyktalopie (= ‚Nachtblindheit’).
[Quelle: Pschyrembel 2007]
Siehe dazu auch:
Schlafstörungen
Dopamin & Co. – Stickstoffmonoxid
Essen & Co. – ‚Fett-Vitamine’
Hormone & Co.
Mineralstoffe - Phosphor
Hypothalamus und Hypophyse
Wunderwerk Gehirn – Retina
Glossar – ATP (bzw. GTP etc.), Hautschichten, Hormone des HVL, Puffersysteme
Gedankensplitter – ‚Layer to layer’, SCN
de.wikipedia.org/wiki/Fettsäuren etc.
de.wikipedia.org/wiki/Skotopisches_Sehen
Etc.
... und zum Nachdenken -
Vergleich: Ionen und Carriermoleküle ...
- „Elektrisch geladene Teilchen (Ionen) können die Phospholipid-Doppelschicht* kaum überwinden. Für den Transport durch die Membran sind sie auf das Vorhandensein der Tunnelproteine angewiesen, wobei sie für einen schnellen Transport außerdem noch entgegengesetzt geladen sein müssen.“
* Die Phospholipid-Doppelschicht ist das Gerüst der Membran mit entweder
- nur in die Schicht eingelagerten Proteinen oder
- sog. ‚Tunnelproteinen’, die die Membran ganz durchdringen.
Die Tunnelproteine enthalten Kanäle, die die Innen- und Außenseite der Membran verbinden.
[Phospholipide sind mit Phosphorsäure veresterte Membranlipide; dazu gehören:
Plasmalogene, Glycerophospholipide und Sphingophospholipide. [Pschyrembel]
-> Siehe dazu: Mineralstoffe – Phosphor etc.]
- „Carriermoleküle sind Trägermoleküle, durch die eine Substanz fettlöslich gemacht wird, so dass sie die Phospholipid-Doppelschicht überwinden kann. Über diesen Mechanismus gelangt z. B. Glukose (Traubenzucker) in die Zellen.“
Zu den Begriffen: Atom – Molekül – Ion ...
„Durch Elektronenabgabe oder –aufnahme entsteht ein elektrisch geladenes Atom (bzw. Molekül), das dann als Ion bezeichnet wird.“
[Kation = positiv geladenes Ion; Anion = negativ geladenes Ion]
- „Atome sind die kleinsten chemischen Bausteine unseres Körpers (v. a. Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff).
- Atome schließen sich durch Bindungskräfte zu größeren Verbänden zusammen, den Molekülen (z. B. Eiweiße, Kohlenhydrate, Fette, Vitamine.“
[Quelle und zum Weiterlesen:
Naturheilpraxis heute, Urban & Fischer 2000; S. 97 und 104]