ÜBERSICHT

Vorkommen, Bedarf

Molybdoenzyme

Pterin-Molybdän-Cofaktor

Xanthinoxidase

-> Molybdän(VI), Eisen, FAD

Aldehyddehydrogenase

-> Molybdän(VI), Eisen/Schwefel, FAD

Alkoholdehydrogenase (ADH)

-> Zinkhaltige Oxidoreduktase; oxidiert Alkohole zu Aldehyden. Coenzym: NAD+

... und die Aldehyddehydrogenase diese weiter zu Essigsäure

Glykolyse

Enolase

-> in Nervenzellen und in Zellen des ‚disseminierten neuroendokrinen Systems’

Alkoholdehydrogenase (ADH)

-> aus der Netzhaut des Auges (zur Regenerierung von Retinal zu Retinol

[Alkoholdehydrogenasen enthalten im aktiven Zentrum Zink-Ionen.]

Abbau der Katecholamine

-> MAO, COMT, ADH

Sulfitoxidase

-> Pterin-Molybdän-Cofaktor und Zytochrom b5

Xanthinoxidoreduktase

-> Molybdän(VI), Schwefel, FAD, NAD+

Aldehydoxidase

-> FAD und Häm

Biotransformation

Weiteres VORKOMMEN von Molybdän:

• Als Radioisotop Molybdän-99
• In Cobalt-Chrom-Nickel-Legierungen (Endoprothesen, Modelleinstückguss-Prothesen)

Molybdoenzyme

Ist die Sammelbezeichnung für molybdänhaltige Oxidoreduktasen.

Man teilt sie ein in:

Molybdoenzyme mit Pterin-Molybdän-Cofaktor:

- Molybdänhaltige Hydroxylasen

- Sulfitoxidase [... und Zytochrom b5 ...]??

Molybdänhaltige Nitrogenasen:

Vorkommen nur bei Prokarytoten (Bakterien, Blaualgen, Mykoplasmen).

[Mykoplasmen = zellwandlose Bakterien ...]

Xanthinoxidase

(Abk. XOD)

Ist eine Oxidoreduktase. Ihre Aufgaben:

• Oxidation von Hypoxanthin zu Xanthin und von Xanthin zu Harnsäure
• Superoxidbildung (Hyperoxidbildung)

Harnsäure ist Endprodukt des Purinstoffwechsels: Entsteht aus Hypoxanthin und Xanthin, katalysiert durch die Xanthinoxidase.

Harnsäure wirkt als ‚natürliches Antioxidans’.

Zur Erinnerung, zum Nachdenken, ‚Querdenken’ ...

Oxidoreduktasen = 1. Hauptklasse der Enzyme;

Oxidation = Entzug von Elektronen (... meist mit Sauerstoffbeteiligung) ...

Hypoxanthin = Purinbase von Inosin.

Xanthin = Abbauprodukt der Purinbasen.

Die häufigsten Purinbasen für den Aufbau von Nukleinsäuren sind Adenin und Guanin; sog. seltenere Purinbasen leiten sich hiervon ab durch Substituierung mit Methylgruppen (z. B. Hypoxanthin, Xanthin) und kommen gehäuft vor in Transfer-RNA (= ).

Die Ringatome im Puringerüst stammen aus:

Glycin, Glutamin, Asparaginsäure, Formyl-Tetrahydrofolsäure* und Kohlendioxid (CO2).

* Tetrahydrofolsäure (Abk. FH4) ist die biologisch aktive Form der Folsäure: Coenzym bei der Übertragung von C1-Gruppen (Methyl, Formyl und Formiat) und  bei der Synthese von Nukleinsäuren (Purin und Thymin).

[Formylgruppe: Syn. Aldehydgruppe. Einfachster Aldehyd ist das Methanal (= Formaldehyd; wird verwendet z. B. als Desinfektions- und Konservierungsmittel ).

Formiat = Salz der Ameisensäure; Ameisensäure ist Oxidationsprodukt des Methylalkohols (syn. Methanol; wird verwendet z. B. als Lösungs- und Reinigungsmittel).

-> Siehe dazu bei Wikipedia: de.wikipedia.org/wiki/

Methyl, Formyl, Formiat etc.]

Weitere Zusammenhänge ...

Inosin ist ein Nukleosid aus Hypoxanthin und Ribose.

Inosinmonophosphat (= Mononukleotid aus Phosphorsäure, Ribose und Hypoxanthin) ist in der Biosynthese der Purine Vorläufer von AMP (Adenosinmonophosphat) und GMP (Guanosinmonophosphat) und aller anderen Purinbasen; Ribose ist ein Monosaccharid und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Kohlenhydrate (Ribose); Mineralstoffe – Phosphor; Glossar – ATP, cAMP/cGMP etc.

Die Xanthinoxidase enthält:

• Molybdän(VI)
• Eisen
• FAD

Zur Erinnerung ...

FAD = Flavinadenindinukleotid entsteht „bei der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN.“

FMN = Flavinmononukleotid „entsteht aus Riboflavin [‚Vitamin B2’] und ATP.“ [Pschyrembel]

Flavinnukleotide sind Coenzyme in Flavinenzymen.

-> Siehe dazu: Glossar – ATP

Und zum Nachdenken, ‚Querdenken’ ...

Hyperoxidanionen im Stoffwechsel

„Hyperoxidanionen (alte Bezeichnung: Superoxidanionen) sind einfach negativ geladene und radikalische Sauerstoffionen (O₂⁻), die durch Elektronenübertragung auf molekularen Sauerstoff entstehen. Diese sind äußerst reaktiv. Mitunter werden sie als Nebenprodukt des Stoffwechsels (Metabolismus) wie durch Nebenreaktionen bei einigen Oxidasen (Xanthin-Oxidase) gebildet. ... Es ist daher für den Organismus von essentieller Bedeutung, diese Hyperoxidanionen zügig abzubauen. Dies geschieht mittels der Superoxid-Dismutase.“

[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Superoxid-Anion]

Superoxiddismutase (Abk. SOD; veraltet: Hämocuprein) ist die Sammelbezeichnung für Oxidoreduktasen, die das toxische Superoxidanion umsetzen: Es sind Metalloproteine mit Kupfer-, Mangan- oder Zinkionen.

-> Siehe dazu auch: Spurenelemente – Kupfer, Mangan, Zink

Xanthinoxidase-

mangel

Symptome:

Erbrechen mit Krämpfen (in den ersten Lebenstagen)

Spastische Tetraplegie (komplette Lähmung aller Extremitäten)

Psychomotorische Retardierung

Linsenektopie im Kindesalter (Verlagerung der Linse)

Evtl. Hirnatrophie (Verlust von Hirnsubstanz)

Bitte weiterlesen bei Wikipedia:

http://de.wikipedia.org/wiki/Hirnatrophie

Aldehyd-

dehydrogenase

Ist eine Oxidoreduktase der Leber:

Sie oxidiert Aldehyde zu Carbonsäuren ...

• Carbonsäuren = organische Verbindungen mit einer oder mehreren Carboxylgruppen ...; sie entstehen u. a. durch Oxidation primärer Alkohole; Zwischenprodukt dabei ist Aldehyd.
• Aldehyd = Alcoholus dehydrogenatus; erstes Dehydrierungsprodukt primärer Alkohole; enthält als funktionelle Gruppe die Aldehydgruppe (Carbonylgruppe; syn. Ketone).

[Ketone sind organische Verbindungen mit Ketogruppe (syn. Carbonylgruppe); sie entstehen z. B. durch Oxidation sekundärer Alkohole. Ketone „wirken im Ggs. zu Aldehyden nicht reduzierend und sind selbst nicht höher reduzierbar. Das einfachste Keton ist Aceton.“ [Pschyrembel]

-> Siehe dazu auch: Spurenelemente – Kupfer (Aceton etc.)

Zur Erinnerung ...

• Oxidoreduktasen = 1. Hauptklasse der Enzyme; Oxidation = Entzug von Elektronen (... meist mit Sauerstoffbeteiligung) ...]

... und die Aldehyddehydrogenase ist u. a. wichtig

„zum Abbau des aus Ethanol durch Alkoholdehydrogenase gebildeten toxischen Acetaldehyds [Ethanal].“ [Pschyrembel]

• Ethanol = Ethylalkohol; Kurzbezeichnung: Alkohol.
• Ethanal = Acetaldehyd.

Die Aldehyddehydrogenase enthält:

• Molybdän(VI)
• Eisen/Schwefel
• FAD

[FAD = Flavinadenindinukleotid entsteht „bei der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN.“

FMN = Flavinmononukleotid „entsteht aus Riboflavin [‚Vitamin B2’] und ATP.“ [Pschyrembel]

-> Siehe dazu: Glossar – ATP]

Zum Nachdenken ...

„Die Carbonylgruppe (>C=O) der Aldehyde trägt im Unterschied zu den Ketonen einen Wasserstoff- und einen Kohlenstoffsubstituenten. Eine Ausnahme bildet der einfachste Aldehyd Methanal (Formaldehyd), der zwei Wasserstoffsubstituenten trägt.“

[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Formyl]

Gehemmt wird die Aldehyddehydrogenase durch Disulfiram:

• Disulfiram ist ein Alkoholentwöhnungsmittel und wird auch als Fungizid (Mittel zur Bekämpfung von Pflanzen schädigenden Pilzen) verwendet.

Alkohol

Definition Alkohol – lt. Pschyrembel:

1. Bezeichnung für Kohlenwasserstoffe, bei denen die Wasserstoffatome durch Hydroxylgruppen ersetzt sind.

2. Kurzbezeichnung für Ethylalkohol; „entsteht durch Gärung aus Mono-, Di- und Polysacchariden und kann aus Acetylen oder Ethen synthetisiert werden. ...

Abgebaut wird Alkohol durch:

• Alkoholdehydrogenase [ADH; s. u.] zu Acetaldehyd und durch
• Aldehyddehydrogenase weiter zu Essigsäure.
• „3 - 8% werden durch Oxygenasen in den Mikrosomen abgebaut.“

Zur Erinnerung ...

• Essigsäure = sog. ‚aktivierte Essigsäure (Acetyl-CoA) ist Stoffwechselzwischenprodukt; Coenzym A (CoA) ist die Wirkungsform des Vitamins Pantothensäure (‚B5’). Acetyl-CoA verbindet Citratzyklus, Glykolyse und Fettstoffwechsel.
• Mikrosomen = Bruchstücke des endoplasmatischen Retikulums (ER) der Zelle.
• Oxygenasen = Oxidoreduktasen, die 1 oder 2 Atome des molekularen Sauerstoffs in ihr Substrat einbauen.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co.; Glossar – Zellorganellen etc.

ADH

Definition ADH – lt. Psychrembel:

1. Abkürzung für Antidiuretisches Hormon (syn. Adiuretin, Argininvasopressin, Vasopressin):

ADH wird im Hypothalamus gebildet (in den Nuclei supraoptici und paraventriculares) und im Hypophysenhinterlappen (HHL) gespeichert. Es bewirkt v. a. eine verminderte Wasserausscheidung über die Niere und führt zu einer gesteigerten Synthese von Blutgerinnungsfaktor VIII.

2. Abkürzung für Alkoholdehydrogenase:

Ist eine zinkhaltige Oxidoreduktase; sie oxidiert Alkohole zu Aldehyden. Coenzym: NAD+ (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid; Nicotinamid = ‚Vitamin B3’).

Noch einmal: Alkoholabbau ...

• ... durch die Alkoholdehydrogenase (Abk. ADH; enthält Zink und NAD+) zu Acetaldehyd;
• ... Acetaldehyd durch die Aldehyddehydrogenase (enthält Molybdän, Eisen/Schwefel und FAD) zu Essigsäure.

Noch einmal: Essigsäure ...

• Sog. ‚aktivierte Essigsäure (Acetyl-CoA) ist ein Stoffwechselzwischenprodukt.
• Coenzym A (CoA) ist die Wirkungsform des Vitamins Pantothensäure (‚B5’).
• Acetyl-CoA verbindet Citratzyklus, Glykolyse* und Fettstoffwechsel.

* Glykolyse = Abbau von Glukose zur Energiegewinnung ...

Endprodukt ist das Pyruvat (Pyruvate = Salze der Brenztraubensäure). Pyruvat ist Verbindungsglied zwischen Aminosäure- und Fettstoffwechsel. Bei Sauerstoffmangel kann Pyruvat zu Laktat abgebaut werden.

„Erythrozyten nutzen den anaeroben Abbau von Glucose, da sie keine Mitochondrien haben. Bei lokalem Sauerstoffmangel greifen alle betroffenen Zellen auf dieses „Notstromaggregat“ zurück, um zu überleben.“

[Quelle und zum Weiterlesen:

http://de.wikibooks.org/wiki/Biochemie_und_Pathobiochemie:_Glycolyse]

-> Siehe dazu: Essen & Co.; Glossar – ATP etc.

Glukose

Sog. ‚Traubenzucker’; quantitativ wichtigstes Monosaccharid im Kohlenhydratstoffwechsel.

Glukose wird z. B. verwendet zur Therapie und Prophylaxe einer ,Dehydratation (sog. ‚Austrocknung’) und zur Therapie eines hypovolämischen Schocks.

Ethanol

Kurzbezeichnung für Ethylalkohol:

Entsteht durch Gärung aus Mono-, Di- oder Polysachhariden; wird abgebaut durch die Alkoholdehydrogenase (ADH) zu Acetaldehyd und durch die Aldehyddehydrogenase weiter zu Essigsäure (s. o.).

NADH

Nicotinamidhaltiges Coenzym:

Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid

- NAD+ = oxidierte Form

- NADH = reduzierte Form

Zur Erinnerung ...

• Nicotinsäure, Nicotinsäureamid und die Pyridinnukleotid-Coenzyme sind wasserlösliche Vitamine mit ‚Antipellagra-Wirkung’*.
• Nicotinsäure und –amid werden aus der essentiellen Aminosäure Tryptophan biosynthetisiert.

* Wichtige Pellagra-Symptome sind: Hautentzündung, Durchfall, Demenz. Meist besteht auch ein Mangel an B-Vitaminen. Der Tryptophan-Stoffwechsel ist gestört oder die Zufuhr ist unzureichend.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Aminosäuren, Vitamine (‚Wasser-Vitamine’) etc.

Enolase

Eine Lyase (4. Hauptklasse der Enzyme) der Glykolyse.

VORKOMMEN:

In Nervenzellen und in Zellen des ‚disseminierten neuroendokrinen Systems’.

Zu diesem System gehören:

Zellen in Hypothalamus, Hypophyse, Epiphyse [Pinealdrüse; Zirbeldrüse], Plazenta, Magen-Darm-Schleimhaut, Pankreas, Schilddrüse [C-Zellen; sezernieren Calcitonin], Nebennierenmark, Sympathikus und die Melanoblasten [Vorläufer der Melanozyten].

-> Siehe dazu: Hypothalamus, Hypophyse, Nebenniere; ... und mehr: Disseminiert; Glossar – Drüsen, Hautschichten, Keimblätter, Nervenzellen, Plexus (Sympathikus, Parasympathikus, Darmwandnervensystem); Zum Nachdenken - Schockformen; Gedankensplitter – Nervus-terminalis-Komplex etc.

Retinol

Syn. Vitamin A1.

Vitamin A gehört zu den fettlöslichen Vitaminen.

-> Siehe dazu: Essen & Co. – Vitamine (‚Fett-Vitamine’) etc.

MAO

Monoaminoxidase:

FAD-abhängige, kupferhaltige Oxidoreduktase; sie desaminiert – und inaktiviert damit - einige biogene Amine (z. B. Serotonin, Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin, Tyramin).

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co.; Spurenelemente – Eisen (... und Präeklampsie), Kupfer

COMT

Catechol-O-Methyltransferase

Enzym, das die Neurotransmitter Noradrenalin, Adrenalin und Levodopa methyliert, und zwar in den sympathischen Nervenenden der Zielorgane. [Pschyrembel]

• „COMT deaktiviert insbesondere in den sympathischen Nervenenden das Noradrenalin, das Adrenalin und das Dopamin. Die Inaktivierung dieser Neurotransmitter erfolgt durch Übertragung einer Methylgruppe vom S-Adenosylmethionin (SAM) auf eine phenolische Hydroxygruppe durch die Catechol-O-Methyltransferase, an die sich die oxidative Desaminierung durch die Monoaminooxidase (MAO) anschließt. ... Präeklampsie ist mit COMT-Mangel assoziiert.“

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

-> Siehe dazu auch: Zum Nachdenken – Cholin/Methionin

Sulfitoxidase

Ist eine „Oxidoreduktase mit Pterin-Molybdän-Cofaktor und Zytochrom b5.“ [Pschyrembel]

Sie entgiftet (-> durch die Oxidation ...) in der Leber Sulfit zu Sulfat.

• Sulfit entsteht beim Abbau von schwefelhaltigen Aminosäuren und durch die Zufuhr von z. B. geschwefelten Früchten.

Zur Erinnerung ...

Pterin-Molybdän-Cofaktor – s. o.

Zytochrome sind Hämoproteine der inneren Mitochondrienmembran. Sie transportieren Elektronen in der Atmungskette; ihre prosthetische Gruppe (‚Coenzym’) ist Häm.

Vorkommen von Zytochrom b: In der Ubichinon-Zytochrom-c-Reduktase und in Zytochrom-P-450-Isoenzymen.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Atmungskette etc.; Spurenelemente – Schwefel

Symptome bei Sulfitoxidasemangel*:

Schwere geistige Retardierung

Linsenektopie (Verlagerung der Linse aus der Pupillarebene ...)

* Bei einem Sulfitoxidasemangel besteht i. d. R. auch ein Mangel an Xanthinoxidase/Xanthindehydrogenase und Aldehydoxidase.

Xanthinoxidoreduktase

(syn. Xanthindehydrogenase)

Cofaktoren:

Molybdän(VI), Schwefel, FAD

Sie katalysiert - mit NAD+ als Elektronenakzeptor - die Hydroxylierung von Xanthin oder Hypoxanthin zu Urat.

„Wird unter bestimmten Bedingungen zu Xanthinoxidase konvertiert [‚umgewandelt’].“ [Pschyrembel]

Zur Erinnerung ...

Flavinnukleotide sind Coenzyme in Flavinenzymen.

FAD = Flavinadenindinukleotid entsteht „bei der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN.“

FMN = Flavinmononukleotid „entsteht aus Riboflavin [‚Vitamin B2’] und ATP.“ [Pschyrembel]

-> Siehe dazu: Glossar - ATP

[Xanthinoxidase, Xanthin, Hypoxanthin: S. o.

Urate = Salze der Harnsäure; Endprodukt des Purinstoffwechsels: S. o.]

Aldehydoxidase

Ist eine unspezifische molybdänhaltige Oxidoreduktase.

VORKOMMEN:

Lebergewebe

Die Aldehydoxidase katalysiert die Oxidation von aromatischen und aliphatischen Aldehyden zu entsprechenden Säuren (... unter Elektronenübertragung; Säuren = ).

Cofaktoren:

FAD und Häm

Zur Erinnerung ...

Häm ist als Coenzym Bestandteil der Hämoproteine (Hämoglobin, Myoglobin, Zytochrome, Katalase etc.) und wichtig für:

Sauerstoffbindung (-> Hämoglobin, Myoglobin)

Sauerstofftransport (-> Hämoglobin)

Sauerstoffübertragung (-> Monooxygenasen, Peroxidasen)

Elektronentransport (-> Zytochrome)

-> Siehe dazu: Spurenelemente – Eisen etc.

Oxidoreduktasen = 1. Hauptklasse der Enzyme; Oxidation = Entzug von Elektronen (... meist mit Sauerstoffbeteiligung) ...

Noch einmal ...

Aldehyd = Alcoholus dehydrogenatus; erstes Dehydrierungsprodukt primärer Alkohole; enthält als funktionelle Gruppe die Aldehydgruppe (Carbonylgruppe; syn. Ketone); s. o.

[Aromatisch = Benzolverbindungen ???

Alipathisch = offene Kohlenstoffketten ???

Zum Weiterlesen, Nachdenken, ‚Querdenken’ ...

• „Viele Verbindungen der Natur besitzen aromatische Strukturen. Allgegenwärtig sind in Proteinen die Aminosäuren wie Tyrosin, Tryptophan oder Phenylalanin. ... wasserlösliche Flavonoide... Kofaktoren von Enzymen wie Pyridoxalphosphat oder Pterine sind nur einige weitere Beispiele.“

 [Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Aromatische_Verbindung]

„Wie alle reinen Kohlenwasserstoffe sind aliphatische Kohlenwasserstoffe unpolare, lipophile Verbindungen (also nicht wasserlöslich).“

[Quelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/Aliphatische_Kohlenwasserstoffe]

-> Siehe dazu auch: Spurenelemente – Kupfer (... und Cholesterinbiosynthese etc.)