ÜBERSICHT

Definition, Leitsymptom, Ursache ...

Exkurs ...

Wichtige Enzyme des Pankreas (Bauchspeicheldrüse):

Proteasen, Esterasen, Carbohydrasen, Nukleasen

Wichtige Disaccharidasen und ihre Substrate:

Glukosidasen, Maltasen/Isomaltasen, Laktase, Saccharase, Trehalase

Prolamine, Gluteline, Glutenin, Glutaminsäure, Asparagin, Glutamin, Gluten, Glycin, Tryptophan, GABA, Folsäure ...

Einteilung der Saccharide

Definition und Anmerkungen zur Hydrolyse

Formen der Kohlenhydratmalabsorption

Therapie

Proteasen

-> spalten Proteine;

z. B.:

Trypsin

Chymotrypsin

Carboxypeptidasen

Prolinase

Elastase

Trypsin bzw. Trypsinogen (inaktive Vorstufe)

-> spaltet nach Arginin- und Lysinresten

Chymotrypsin A und B bzw. Chymotrypsinogen (inaktive Vorstufe)

-> spalten bei pH 8-8,5 Peptide nach Tryptophan- und Tyrosinresten

Die inaktiven Vorstufen werden in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet.

- Siehe dazu auch die Anmerkungen bei ‚Hydrolyse’. -

Carboxypeptidasen A und B

Spalten die C-terminale Aminosäure ab:

A -> spaltet bei den aromatischen Aminosäuren Histidin, Phenylalanin, Tryptophan, Tyrosin

B –> spaltet bei den basischen Aminosäuren Arginin, Histidin, Lysin

Die inaktiven Vorstufen werden in der Bauchspeicheldrüse gebildet und in den Dünndarm abgegeben.

• Carboxypeptidasen kommen auch vor in der Niere und in der Milz.

Zum Nachdenken ...

Lysine carboxypeptidase „is a zinc enzyme found in plasma. It inactivates bradykinin and anaphylatoxins.”

[Quelle und zum Weiterlesen:

http://en.wikipedia.org/wiki/Lysine_carboxypeptidase]

Zur Erinnerung ...

• Bradykinin wirkt gefäßerweiternd, blutdrucksenkend, und auf die ‚glatte Muskulatur’ der Gebärmutter, der Bronchien und des Magen-Darm-Trakts.
• Anaphylatoxine entstehen bei ‚anaphylaktischen Reaktionen’ durch Aktivierung von Komplement aus C3 und C5.

-> Siehe dazu auch: Glossar – Makrophagen (Komplement etc.); Zum Nachdenken – Blutgruppen (Immunglobuline etc.), Schockformen (Anaphylaktischer Schock)

Prolinase gehört zu den Exopeptidasen und spaltet spezif. Dipeptide mit Prolin und Hydroxyprolin.

• „This zinc enzyme has broad specificity.”

[Quelle und zum Weiterlesen:

http://en.wikipedia.org/wiki/Prolinase (resp. Cytosol nonspecific dipeptidase)

• Cytosol/Zytosol ist das Grundplasma der Zelle mit den löslichen Bestandteilen - ohne Zytoskelett und Zellorganellen.

-> Siehe dazu auch: Glossar – Fibrillen, Zellorganellen etc.

... und zum Weiterlesen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Exopeptidasen etc.

[... zum Nachdenken ...

Prolamine sind Getreideproteine mit hohem Gehalt an Prolin und Glutaminsäure, und Bestandteil des Glutens.

Zu den Prolaminen gehören:

• Gliadin (in Weizen, Roggen)
• Hordein (in Gerste)
• Zein (in Mais)

Prolamine fehlen in Reis und Hafer. [Pschyrembel]

Getreideproteine bestehen etwa zu gleichen Teilen aus Prolaminen und Glutelinen; sie bewirken - durch den Prolamingehalt - die Backfähigkeit des Mehls.

• Gluteline enthalten bis zu 45 % Glutaminsäure.
• Glutelin des Weizens ist Glutenin.

[Pschyrembel 1994]

Dazu bitte auch weiterlesen bei Wikipedia:

• Die Gliadin-Fraktion ist in Alkohol löslich.
• Die Glutenin-Fraktion ist nur in verdünnten Säuren oder im Alkalischen löslich.

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

Getreide mit hohem Glutengehalt sind:

• Weizen bzw. die Weizensorten Dinkel, Kamut, Emmer, Einkorn, Hartweizen, Weichweizen
• Roggen
• Triticale (Weizen und Roggen)

Getreide mit niedrigem Glutengehalt sind:

• Hafer, Gerste

Glutenfrei sind:

Hirse, Mais, Reis, Quinoa, Amarant, Buchweizen

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

[... und: www.lebensmittellexikon.de]

Zum Weiterlesen ...

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

http://de.wikipedia.org/wiki/Glutaminolyse (Glutaminase etc.)

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

Und siehe auch:

Glossar – GABA, GHB, GABA und Pankreas, Puffersysteme etc.

Und zum Nachdenken, ‘Querdenken’, Überdenken ...

“Glutens are generated by the wheat starch industry. Glutens however are more difficult to handle once starch and other proteins are removed, for example alcohol soluble glutens cannot be mixed with dairy since the alcohol denatures and precipitates dairy proteins. Therefore, gluten is often modified for commercial use by deamidation*  ... Deamidation of 20% of glutamine side chains to glutamate suffices to generate a soluble product. This renders gluten soluble enough without alcohol to mix with other products like milk.”

[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Triticeae_glutens (Prolamins, Glutelins, Glutamine, Gluten) etc.]

* Deamidation ...

• “... the reaction is important in the degradation of proteins because it damages the amide-containing side chains of the amino acids asparagine and glutamine. [-> Asparagin und Glutamin sind sog. ‘Säureamide’; Glutamin ist Amid der Glutaminsäure.]
• Deamidation proceeds much more quickly if the susceptible amino acid is followed by a small, flexible residue such as glycine ...” [-> Glycin ist als einzige Aminosäure ‘optisch inaktiv’.]

[Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Deamidation]

... und zum Weiterlesen ...

Cereal seed storage proteins: structures, properties and role in grain utilization:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11912237?dopt=Abstract

Increased peripheral blood CD4+ T cell responses to deamidated but not to native gliadin in children with coeliac disease:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22471282]

... wieder zurück zu den Proteasen ...

Elastase

-> spaltet Faserproteine (Elastin*)

• Elastase 1 entsteht (im Dünndarm) mit Trypsin aus den inaktiven Vorstufen Proelastase 1 und 2
• Elastase 2 findet sich in neutrophilen Granulozyten*

* Elastin ist Eiweißstoff des elastischen Bindegewebes und enthält Glycin (= Glykokoll), Alanin, Prolin und Valin.

* Neutrophile Granulozyten gehören zu den ‚weißen Blutkörperchen’ (Leukozyten).

-> Siehe dazu auch: Glossar – Bindegewebe, Leukozyten etc.

Zum Weiterlesen, Nachdenken ‚Querdenken’ ...

IN MEMORIAM Dr. med. Olivier Ameisen:

„Das Ende meiner Sucht“; Kunstmann

[Angst, Sucht und Gluten’unverträglichkeit’?]

• Baclofen wirkt als ‚zentrales Muskelrelaxans’.
• Glycin ist inhibitorischer (hemmender) Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm.

... und zum Weiterlesen ...

Dr. med. William Davis:

„Weizenwampe. Warum Weizen dick und krank macht“; Goldmann

Prof. em. Allen Frances:

„Normal. Gegen die Inflation psychiatrischer Diagnosen“; Dumont;

S. 261: ‚Völlerei wird zur Psychokrankheit’ (Zucker, Fruktose)

... und zum Nachdenken, ‚Querdenken’ ...

Glutamin (ein Amid der Glutaminsäure) ist wichtiger Aminogruppendonor (‚Geber’) bei vielen biochemischen Reaktionen, z. B. bei der Purin- und Tryptophansynthese.

Zur Erinnerung:

• Purin ist eine Verbindung aus Pyrimidin- und Imidazolring und Purinalkaloiden (z. B. Coffein, Theophyllin, Theobromin); vom Imidazol leiten sich Histidin* und Histamin* ab.
• Tryptophan ist eine essentielle Aminosäure und Ausgangssubstanz für die Biosynthese von Serotonin, Melatonin und Nicotinsäure.

* Histidin ist eine im Säuglingsalter essentielle Aminosäure; Vorkommen von Histidin v. a. im Hämoglobin (= sog. ‚roter Blutfarbstoff’) und in Aktin (= Strukturprotein in Myofibrillen und Mikrofilamenten des Zytoskeletts) und Myosin (= Muskelprotein, das zu den Globulinen gehört; in der ‚globulären Kopfgruppe’ liegt die ATPase-Aktivität).

ATPasen sind Enzyme, die ATP zu ADP und anorganischem Phosphat spalten oder aus ADP und anorganischem Phosphat ... ATP synthetisieren.

* Histamin ist Gewebehormon und Neurotransmitter: Biogenes Amin aus Histidin, das durch die Histidindecarboxylase gebildet wird.

Zur Erinnerung ...

Coenzyme der Decarboxylasen sind: Thiamindiphosphat, Pyridoxalphosphat.

Vorkommen von Histamin:

• In Granula der Mastzellen (Gewebemastzellen) und basophilen Leukozyten.
• In Thrombo- und Keratinozyten.
• In Neuronen des hinteren Hypothalamus.

 „Bei der Muskelkontraktion verbindet sich Aktin mit Myosin reversibel zum Aktin-Myosin-Komplex.“ [Pschyrembel]

-> Siehe dazu auch: Hypothalamus; Hormone & Co.; Essen & Co.; Mineralstoffe – Phosphor; Glossar – ATP bzw. ATPasen, Bindegewebe, Fibrillen, Hämoglobin bzw. Bilirubin und enterohepatischer Kreislauf, Hautschichten (... Keratinozyten), Leukozyten; Gedankensplitter – ‚Layer to layer’ (SCN etc.) etc.

„... die Ringatome im Puringerüst stammen aus Glycin, Glutamin, Asparaginsäure, Formyl-Tetrahydrofolsäure  und Kohlendioxid. Inosinmonophosphat ist Zwischenstufe der weiteren AMP- und GMP-Synthese.“ [Pschyrembel]

Formyl-Tetrahydrofolsäure  ist die biologisch aktive Form der Folsäure.

Glutaminsäure ist u. a. Vorstufe der Biosynthese von GABA und Baustein der Folsäure.

• GABA ist hemmender (inhibitorischer) Neurotransmitter und in ca. 30 % der Synapsen im ZNS (Zentrales Nervensystem) nachweisbar; Baclofen (s. o.) ist selektiver Agonist der GABA-B-Rezeptoren.

[GABA-Rezeptoren:

• Der GABA-A-Rezeptor ist ein Ionenkanal-Rezeptor (ionotroper Rezeptor).
• Der GABA-B-Rezeptor ist ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (metabotroper Rezeptor).

„GHB spricht α4βδ GABA_A-Rezeptoren an.“

Quelle und zum Weiterlesen:

http://de.wikipedia.org/wiki/GABA-Rezeptor]

• Folsäure gehört zu den wasserlöslichen Vitaminen. Es wird mit der Nahrung aufgenommen und im Dünndarm bakteriell synthetisiert. Wichtig für die Biosynthese von Folsäure ist Cobalamin (Vitamin B12).

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Vitamine; Glossar – GABA, GHB, Second messenger; Zum Nachdenken – Hyperammonämie, Vitamin B12 etc.

Bei Wikipedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Anxiety

http://en.wikipedia.org/wiki/Anxiety_medication

Etc.

• Proteasen sind auch an der Blutgerinnung und Fibrinolyse* beteiligt.

* Fibrinolyse ist der Abbau von Fibrin durch Plasmin:

Fibrin ist Endprodukt der Blutgerinnung und Bestandteil eines Thrombus (‚Blutgerinnsel’); Plasmin spaltet – ähnlich wie Trypsin (s. u.) Arginin-Lysin-Verbindungen.

-> Siehe dazu auch: Glossar – Blutgerinnung etc.

„Die Resorption der freien Aminosäuren erfolgt durch Natrium-abhängigen aktiven Transport.“ [Pschyrembel 1994]

• Natrium ist das wichtigste Kation des Extrazellularraums (Abk. EZR: Raum ‚außerhalb der Zelle’ mit der Extrazellularflüssigkeit Plasma, Lymphe, interstitielles und transzelluläres Wasser).

-> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Natrium; Essen & Co. – Lymphe

Esterasen

-> spalten Fette und

Lipide hydrolytisch; z. B.:

Pankreaslipase (Triacylglycerollipase)

[Triacylglycerole = Triglyzeride = Neutralfette]

Triglyzeride werden mit der Nahrung aufgenommen und im Darm gespalten in Monoacylglycerole und freie Fettsäuren.

• Triglyzeride liefern Energie und speichern Fett (-> sog. Depotfett).

Lecithinase A und B

Lecithin ist ein Membranlipid und Hauptbestandteil von Surfactant.

• Surfactant ist wichtig für die Lungenreifung des Feten bzw. Neugeborenen.

Phosphatase

- Saure Phosphatase:

Vorkommen v. a. in Prostata, roten Blutkörperchen und Blutplättchen (Erythro- und Thrombozyten), Nieren, Leber, Pankreas, Milz.

- Alkalische Phosphatase:

Vorkommen v. a. in Leber, Knochen, Dünndarmschleimhaut und in den Gallenwegen (Gallenwegepithel).

• Die alkalische Phosphatase enthält Zink.
• Cofaktor ist Magnesium

Cholinesterasen (Acetylcholinesterase, Cholinesterase)

-> spalten Cholinester*

* Ester sind Verbindungen aus anorganischen oder organischen Säuren und Alkoholen; Cholin ist Bestandteil von Acetylcholin, Lecithin u. a. Phospholipiden.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Acetylcholin; Zum Nachdenken – Cholin etc.

Zur Erinnerung ...

Cholinergika ahmen die Wirkung des Parasympathikus nach.

-> Siehe dazu auch: Glossar – Plexus (Sympathikus, Parasympathikus, enterisches Darmwandnervensystem)

Zungengrundlipase (aus der Mundhöhle)

-> leitet im Magen teilweise den Fettabbau ein, der im Dünndarm weitergeführt wird

Dazu bitte weiterlesen bei Wikipedia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Lingual_lipase etc.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Fette, Fettstoffwechsel, Triglyzeride; Mineralstoffe; Spurenelemente; Gedankensplitter – Bulbus olfactorius (... und Zunge ...) etc.

Carbohydrasen

-> spalten

Kohlenhydrate;

z. B.:

Amylase

Vorkommen v. a. im Parotis- und Pankreassekret (Ohrspeicheldrüsen- und Bauchspeicheldrüsensekret)

• Amylasen spalten Stärke (Stärke = KH-Speicherform in Pflanzen) und Glykogen.

Maltase

Vorkommen in der Dünndarmmukosa (Dünndarmschleimhaut)

- Siehe dazu auch Exkurs ‚Disaccharidasen’.  -

[Zum Weiterlesen:

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbohydrase]

Nukleasen

-> spalten

Nukleinsäuren

Vorkommen z. B. in der Milz, im Pankreas und in Mikroorganismen.

[Zum Weiterlesen:

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclease]

Glukosidasen

Glukosidasen sind eine Untergruppe der Glykosidasen: Sie gehören zu den Hydrolasen und spalten glykosidische* Bindungen.

* Glykoside sind „organische Verbindungen, bei denen die alkoholische oder phenolische Hydroxyl- oder Aminogruppe mit Mono- oder Oligosacchariden durch Acetalbindung verknüpft ist.“ [Pschyrembel]

Glykosidasen spalten Glykoside, Glykolipide (Glykolipide liegen an der Plasmaaußenseite; im Nervengewebe sind sie Bestandteile der Rezeptoren) und Glykoproteine (z. B. Blutgruppensubstanzen, Hormone, Kollagen).

VORKOMMEN der Glukosidasen:

- In reifen Früchten.

- In Mikroorganismen (u. a. in Hefe).

- In der Dünndarmmukosa (Schleimhaut des Dünndarms).

EINGETEILT werden sie in:

α-1,4-Glukosidasen

-> hydrolysieren z. B. Maltose und Saccharose

β-1,4-Glukosidasen

-> hydrolysieren z. B. Zellobiose (= Baustein der Zellulose) und Gentiobiose

[Zu Gentiobiose bitte weiterlesen bei:

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

Maltasen/Isomaltasen

(syn. Alphaglukosidasen)

SUBSTRATE:

Maltose

Isomaltose

Maltose (Malzzucker) besteht aus 2 Molekülen Glukose (...) und ist Zwischenprodukt beim Abbau von z. B. Stärke und Glykogen und in keimendem Getreide bei der Bierherstellung.

Isomaltose entsteht beim Abbau verzweigter Homoglykane - z. B. beim Abbau von Amylopektin und Glykogen.

[Homoglykane sind aus gleichartigen Monosaccharidmonomeren (‚Grundbausteinen’ ...) aufgebaute Polysaccharide, z. B.:

Zellulose, Stärke und Glykogen -> Glukose

Inulin -> Fruktose]

VERGLEICH – ‚Stärkeanteile’ Amylopektin und Amylose:

• Stärke ist der wichtigste Reservestoff (neben Inulin) im pflanzlichen Kohlenhydratstoffwechsel. Sie besteht zu 20 % aus wasserlöslicher Amylose und zu 80 % aus wasserunlöslichem Amylopektin.

Amylopektin ist der durch alpha-1,6-glykosidische Bindungen verzweigte Anteil der Stärke und ist in Kartoffel- und Kornstärke zu 70-80 % enthalten.

• Amylopektin wird durch Maltase und Isomaltase gespalten.

Amylose ist linear alpha-1,4-glykosidisch verknüpfte Polyglykose und Bestandteil von Stärke und Glykogen.

• Amylose wird durch Amylasen gespalten.

Glykogen (sog. ‚tierische Stärke’) ist die Kurzzeitspeicherform der Glukose. Hauptspeicherorte sind Leber (ca. 150 g) und Muskel (ca. 300 g).

• Glykogen ist ein Homoglykan aus D-Glukose in alpha-1,4- und alpha-1,6-glykosidischer Bindung.

[Bei Monosacchariden ist die D-Form physiologisch, bei Aminosäuren die L-Form.

Bitte weiterlesen bei Wikipedia:

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

- Zu Amylasen s. u.: Formen der KH-Malabsorption -

Laktase

(syn. Betagalaktosidase)

SUBSTRAT:

Laktose

Laktose (Milchzucker) wird in der Milchdrüse synthetisiert aus UDP-Galaktose und Glukose-1-phosphat (s. dazu u. Tabelle: Disaccharide).

Saccharase

SUBSTRAT:

Saccharose

Saccharose (sog. ‚Zucker’: Rohrzucker, Rübenzucker) besteht aus Glukose (Traubenzucker) und Fruktose (Fruchtzucker).

Trehalase

SUBSTRAT:

Trehalose

Trehalose ist ein Disaccharid in Pilzen.

Polysaccharide sind z. B. Zellulose, Stärke, Glykogen, Inulin, Hyaluronsäure und Heparin.

Zellulose (-> Gerüstpolysaccharid, Struktursubstanz; Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden)

„Cellulose ist ein Polymer (Polysaccharid ‚Vielfachzucker‘) aus dem Monomer Cellobiose, einem Disaccharid (‚Zweifachzucker‘). ... Die Cellobiose selbst besteht aus zwei Molekülen des Monosaccharids (‚Einfachzuckers‘) Glucose. ...

• Auch der Mensch besitzt keine Verdauungsenzyme für den Abbau von Cellulose. ... Cellulose ist somit ... ein wichtiger pflanzlicher Ballaststoff in der menschlichen Nahrung.“

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

Stärke (-> Gemisch aus Amylose und Amylopektin; beides sind Polysaccharide aus D-Glukose und werden beim Menschen abgebaut durch Amylasen; s. u.)

[Glukose = Traubenzucker, Dextrose: Monosaccharid (Aldohexose; s. u.)]

Glykogen (-> Polysaccharid aus D-Glukose; Glykogen ist wasserlöslich: Glykogen ist Kurzzeitspeicherform der Glukose; Hauptspeicherorte sind Leber und Muskel.

Aufgebaut wird Glykogen in der Glykogenese, abgebaut durch die Glykogenolyse.

Fruktane (-> Polysaccharide aus Fruktose, z. B. Inulin)

Zum Nachdenken ...

• „Fructans occur in foods such as agave, artichokes, asparagus, leeks, garlic, onions (including spring onions), yacon, jícama, and wheat [Agaven, Artischocken, Spargel, Lauch/Porree, Knoblauch, Zwiebeln, Yacon, Jἱcama und Weizen].
• Fructans are important storage polysaccharides in the stems of many species of grasses and confer a degree of freezing tolerance. A notable exception is rice, which is unable to synthesize fructans.

[Quelle und zum Weiterlesen: http://en.wikipedia.org/wiki/Fructan]

Dazu bitte auch weiterlesen bei Wikipedia:

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Prebiotic_(nutrition)

http://de.wikipedia.org/wiki/Fructane etc.

Hyaluronsäure (-> Glykosaminoglykan aus N-Acetyl-D-glukosamin, verknüpft mit D-Glukuronsäure)

• Hyaluronsäure wird in den Fibroblasten (= Zellen des Bindegewebes) synthetisiert.
• Abgebaut wird sie durch Hyaluronidasen.

[Frühere Bezeichnungen:

Glykoproteine = neutrale Mukopolysaccharide;

Glykosaminoglykane = saure Mukopolysaccharide.

Mukopolysaccharide kommen v. a. vor im Bindegewebe:

• Sie binden Kalium-, Natrium- und Calciumionen und Wasser.]

Heparin (-> Polymer aus D-Glukuronsäure und D-Glukosamin; enthält Schwefelsäure. Heparin gehört zu den sog. ‚Antikoagulanzien’ [Hemmstoffe der Blutgerinnung])

[Glukuronsäure entsteht durch Oxidation (... Entzug von Elektronen ...) von Glukose an C-6; Glukosamin ist ein C2-Amin der D-Glukose.

Amine sind Derivate des Ammoniaks; biogene Amine enstehen durch Decarboxylierung (Kohlendioxidabspaltung) von Aminosäuren]

ANMERKUNGEN ...

• Zellulose wird durch Zellulasen (= Enzyme in Bakterien, z. B. Darmbakterien) bis zur D-Glukose abgebaut. Bei Wiederkäuern erfolgt der Abbau im Pansenmagen.

• Glykosaminoglykane (z. B. Hyaluronsäure) binden Wasser.
• Insulinmangel und Kortikoide (z. B. Cortisol, Aldosteron) hemmen die Biosynthese der Hyaluronsäure.
• Inulin (in Pflanzen), Stärke (in Pflanzen) und Glykogen (sog. [säuge-]tierische Stärke) sind sog. ‚Reservepolysaccharide’.

Vorkommen der Hyaluronsäure:

• Synovialflüssigkeit (sog. ‚Gelenkschmiere’)
• Glaskörper des Auges
• Nabelschnur
• Haut
• Knochen
• Extrazelluläre Matrix (syn. Interzellularsubstanz, Knochenmatrix = Struktur, die den Zwischenraum zwischen Zellen ausfüllt, besonders bei Bindegewebe, Knorpel und Knochengewebe)

Vorkommen von Heparin:

• Granula basophiler Granulozyten v. a. in Lunge, Darm, Thymus, Milz [Granulozyten gehören zu den Leukozyten = ‚weiße Blutkörperchen’; Thymus und Milz gehören zum ‚lymphatischen System’].

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Ein Anfang, Die Stress-Reaktion, Insulin & Co.; Hypothalamus (... und Nebenniere); Mineralstoffe; Essen & Co. – Mengen- und Spurenelemente; Glossar - ATP (Glykogenese, Glykogenolyse etc.), Bindegewebe, Blutgerinnung, Drüsen (Speicheldrüsen und Renin-Angiotensin-Aldosteron-System [RAAS]), GABA, Leukozyten, Redoxsystem (Oxidation); Zum Nachdenken – Hyperammonämie, Lymphatisches System, Schockformen; Gedankensplitter – Bodenstandsanzeiger (... zum Nachdenken ...), ‚Layer to layer’; Was ich noch ... (April 2013: Bücherecke - Mary Newport)

http://de.wikipedia.org/wiki/Isomerie (D-Form)

Physiologisch wichtige Disaccharide sind Saccharose, Maltose und Laktose.

Saccharose (sog. ‚Zucker’)

Rohrzucker, Rübenzucker –> besteht aus Glukose (Traubenzucker) und Fruktose (Fruchtzucker)

Maltose

Malzzucker -> besteht aus 2 Molekülen Glukose (...) und ist Zwischenprodukt beim Abbau von z. B. Stärke und Glykogen und in keimendem Getreide bei der Bierherstellung

Laktose

Milchzucker -> wird in der Milchdrüse synthetisiert* aus UDP-Galaktose und Glukose-1-phosphat

* Zur Erinnerung, zum ‚Querdenken’ ...

Laktose wird in der Milchdrüse durch die Laktosesynthase (Enzym der muttermilchbildenden und –gebenden Brust) gebildet; sie besteht aus Protein A und Protein B (Laktalbumin) und überträgt UDP-Galaktose auf N-Acetylglukosamin.

• Mithilfe von Protein B (Laktalbumin) wird ... UDP-Galaktose auf Glukose-1-phosphat übertragen und Laktose gebildet.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Albumin; Glossar – Myoepithelien (Exkurs: ‚Mamma’) etc.

ZUSAMMENHÄNGE ...

Galaktose ist C4-Epimer der Glukose.

UDP-Galaktose ist sog. ‚aktive Galaktose’.

• „Die Aktivierung von Galaktose-1-phosphat mit Uridinphosphat [UDP] in der Leber ist Voraussetzung für die Epimerisierung an C-4 zu UDP-Glukose [sog. ‚aktive Glukose’], die als Glukose-1-phosphat der Glykolyse unterliegt. Die Reaktion ist i. R. der Biosynthese von Galaktose umkehrbar.
• UTP [Uridintriphosphat] aktiviert Hexosen im intermediären Stoffwechsel zu UDP-Hexose.“
• Uridin ist ein Nukleosid aus Uracil und D-Ribose und Baustein der RNA.
• Uracil ist eine Pyrimidinbase.
• Pyrimidinbasen werden aus Carbamoylphosphat (Zwischenprodukt bei der Ammoniakentgiftung) und Asparaginsäure (Spaltprodukt vieler Eiweißkörper und als L-Asparaginsäure z. B. enthalten in Runkelrübenmasse*) und - als Zwischenprodukt – aus Orotsäure synthetisiert.

[Pschyrembel 2007; 1994]

* Kultur- bzw. Unterformen der Runkelrübe sind Mangold, Rote Rübe (syn. Rote Bete) und die Zuckerrübe. Aus der Zuckerrübe wird Zucker gewonnen.

- Hierzu bitte auch weiterlesen bei Wikipedia:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zucker etc. -

-> Siehe dazu auch: Fragen, Fragen, Fragen – Epilepsie; Glossar – ATP (Glykogenese, Glykogenolyse), Pentosephosphatzyklus (Glukose-1-phosphat); Zum Nachdenken – Hyperammonämie, Hypoglykämie etc.

Galaktose kommt  z. B. auch vor in Cerebrosiden* und Glykoproteinen.

N-Acetylglukosamin

N = Symbol für Stickstoff (Nitrogenium); biochemisch Abkürzung für Asparagin

Acetyl = Wortteil bei chemischen Verbindungen mit einer Acetylgruppe

Acetylgruppe = syn. Acetylrest, Essigsäurerest

• Acetyl-CoA ist sog. ‚aktivierte Essigsäure’.
• CoA ist die Wirkungsform der Pantothensäure (‚Vitamin B5’).

Glukose-1-phosphat

-> Siehe dazu: Glossar – ATP (und Glykogenolyse, Glykogenese), Pentosephosphatweg etc.

* Zur Erinnerung ...

Cerebroside bilden ca. 11 % der Trockenmasse der ‚weißen Hirnsubstanz’ (Substantia alba) und sind Träger ‚antigener Eigenschaften’.

-> Siehe auch: Wunderwerk Gehirn – Kommissurenbahnen, Substantia alba; Essen & Co. – Biosynthese von Sphingosin; Zum Nachdenken – Blutgruppen und Kohlenhydrate etc.

Monosaccharide sind kleinste, nicht weiter abbaubare Einheiten der Kohlenhydrate.

„Mehrwertige Keto- oder Aldehydalkohole.“

Einteilung:

Aldosen

Hexosen: z. B. Glukose, Galaktose, Mannose

Pentosen: z. B. Ribose, Desoxyribose

Ketosen

Z. B.: Fruktose (Frucktzucker), Ribulose (-> D-Ribulose ist Zwischenprodukt im Pentosephosphatweg)

„Im Stoffwechsel werden nur phosphorylierte Zucker umgesetzt.“ [Pschyrembel]

Zur Erinnerung ...

Phosphorylierung ist die Veresterung organischer Verbindungen mit Phosphorsäure.

-> Siehe dazu: Mineralstoffe - Phosphor

Hydrolyse ...

... ist die Spaltung chemischer Verbindungen unter Wasseraufnahme, katalysiert durch Hydrolasen (= dritte Hauptklasse der Enzyme).

„... formal ist ein Spaltprodukt Akzeptor für OH^-, das andere für H⁺.“ [Pschyrembel]

[OH^--Ion = Hydroxidion: Ensteht bei der Dissoziation (Zerfall von Molekülen ...) von Basen, basisch reagierenden Salzen und Wasser.

H ⁺ = Wasserstoffionenkonzentration.]

-> Siehe dazu: Glossar – Puffersysteme etc.

Stelllung der verknüpften OH-Gruppen bei Disacchariden:

Oft C-1 und C-4 oder C-1 und C-6 ...

Wichtige Hydrolasen sind z. B.:

Acetylcholinesterase

• Vorkommen insb. im synaptischen Spalt.
• Hydrolysiert sehr schnell Acetylcholin zu Cholin und Acetat.

[Cholin ist eine ‚quartäre Ammoniumbase’ und Bestandteil von Acetylcholin, Lecithin u. a. Phospholipiden (= mit Phosphorsäure veresterte Membranlipide).

Acetat = Salz der Essigsäure; Acetyl-CoA ist sog. ‚aktivierte Essigsäure’.

-> Siehe dazu auch: Essen & Co. – Citratzyklus; Mineralstoffe – Phosphor; Zum Nachdenken – Cholin etc.]

Alphaamylasen

• Vorkommen beim Menschen v. a. im Sekret von Pankreas und Parotis (Bauchspeichel- und Ohrspeicheldrüsensekret).
• Hydrolysieren im Inneren der Polyglukosekette.
• Endprodukte sind Dextrine, Maltose und Isomaltose (s. o.).

Chymotrypsin

• Enzym ‚mit Serin im aktiven Zentrum’.
• Die inaktiven Vorstufen Chymotrypsinogen A und B werden in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet und im Darm durch Trypsin aktiviert.

[Trypsin und Chymotrypsinogen werden in den Dünndarm abgegeben, wenn Speisebrei (Chymus) in den Dünndarm gelangt: Die Gewerbehormone Secretin und Pankreozymin (syn. Cholezystokinin) werden gebildet, gelangen über das Blut zum Pankreas und führen so zur Ausschüttung der inaktiven Vorstufen in den Dünndarm.

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Secretin etc.]

Zur Erinnerung, zum Nachdenken ...

Serin ist u. a. wichtig für die Biosynthese von Sphingosin, Colamin, Cholin und der Kephaline.

• Abgebaut wird es zu Pyruvat (= Salz der Brenztraubensäure = Endprodukt der Glykolyse) oder
• umgebaut zu Glycin (= hemmender Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm und „Ligand für einen dem GABA_A-Rezeptor-ähnlichen Cl^--Kanal ...).

-> Siehe dazu auch: Glossar – GABA, GABA und Pankreas; Zum Nachdenken – Cholin etc.

Chymotrypsin A und B „spalten bei pH 8-8,5 Peptide nach Tryptophan- und Tyrosinresten.“ [Pschyrembel]

• Tryptophan ist Ausgangssubstanz für die Biosynthese von Serotonin, Melatonin und Nicotinsäure.
• Tyrosin ist Ausgangssubstanz für die Biosynthese von DOPA, Dopamin, Adrenalin, Thyroxin und der Melanine.

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

Trypsin hydrolysiert Peptide (pH-Optimum 7,5-8,5) nach Arginin- und Lysinresten und kann bei der Freisetzung von Kininen mitwirken.

• Arginin ist Zwischenprodukt im Harnstoffzyklus und Ausgangsstoff für die Biosynthese von Stickstoffmonoxid.
• Lysin gehört zu den basischen essentiellen Aminosäuren und wird in der Leber abgebaut zu Acetoacetyl-CoA bzw. Acetyl-CoA; Vorkommen von Lysin: Im Myosin (Muskelprotein), im Kollagen (Interzellularsubstanz) und in Histonen (Zellkernproteine).
• Kinine gehören zu den Gewebehormonen (z. B. Bradykinin, Neurokinin).

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Stickstoffmonoxid;  ... und mehr – Disseminiert; Glossar – Arg3.1, Bindegewebe; Zum Nachdenken - Hyperammonämie

Ein sog. Trypsin-Inhibitor (‚Hemmer’) ist z. B. in Sojabohnen enthalten.

[Pschyrembel]

Asparaginase

• Katalysiert die Hydrolyse von L-Asparagin zu L-Asparaginsäure und Ammoniak.
• Asparaginsäure ist wichtig im Harnstoffzyklus (als Aminogruppendonor bei der Übertragung* der Aminogruppe auf eine Alphaketosäure ...)

* Sog. Transaminierung; sie wird katalysiert durch Transaminasen (= Enzyme mit der ‚prosthetischen Gruppe’ Pyridoxalphosphat [PALP; Vitamin B6; Coenzym]).

Alphaketosäuren sind Zwischenprodukte des Aminosäurestoffwechsels bei Transaminierung und bei oxidativer Desaminierung.

-> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Phosphor; Glossar - Arg.3.1, Biotransformation; Zum Nachdenken - Hyperammonämie

... und zur Erinnerung ...

Acetylcholin

• bindet an nicotinerge oder muscarinerge Rezeptoren der postsynaptischen Membran,
• öffnet nicotinerge Na+-Kanäle,
• führt zur Erhöhung von Inositoltrisphosphat und Diayclglycerol (m1-Subtyp des muscarinergen Rezeptors)

oder

• hemmt die Adenylatcyklase (m2-Subtyp des muscarinergen Rezeptors).

Acetyl-CoA

• verbindet Citratzyklus, Glykolyse und Fettstoffwechsel;
• Coenzym A ist die Wirkungsform der Pantothensäure (Vitamin ‚B5’).

Aus Cholin können Glycin und Sarkosin gebildet werden:

Glycin ist hemmender Neurotransmitter in Rückenmark und Hirnstamm; Sarkosin (N-Methylglycin) ist Zwischenprodukt im Stoffwechsel von Cholin und kommt vor in Mitochondrien der Leber- und Nierenzellen.

-> Siehe dazu: Glossar – Zellorganellen (Mitochondrien)

Inositoltrisphosphat und Diacylglycerol gehören zu den sog. ‚second messengern’ (second messenger = zweiter Botenstoff der Hormonwirkung bei der Signalübertragung zwischen ‚membranständigen Rezeptoren’ und ‚intrazellulären Effektorproteinen’).

Serin ist eine Aminosäure (proteinogen und glukogen) und wird u. a. benötigt zur Biosynthese von Sphingosin, Colamin (entsteht durch Decarboxylierung von Serin), Cholin und der Kephaline;

• Abgebaut wird Serin zu Pyruvat (Salz der Brenztraubensäure = Endprodukt der Glykolyse; Pyruvat wird umgewandelt in Acetyl-CoA) oder
• umgebaut zu Glycin.

[Sphingosin ist ein langkettiger, ungesättigter Aminoalkohol:

• Wird biosynthetisiert (PALP-abhängig) aus Palmityl-CoA (‚aktivierte Palmitinsäure’) und Serin.

Palmitin ist wichtigste Fettsäure im Surfactant (sog. ‚Antiatalektasefaktor’:

• Wird ab der 35. SSW (Schwangerschaftswoche) i. R. der fetalen Lungenreifung in den Lungenbläschen (Pneumozyten II; Nischenzellen) gebildet.

Coenzyme bei Decarboxylierung sind v. a.:

• Thiamindiphosphat (‚Vitamin B1’)
• Pyridoxalphosphat (PALP; ‚Vitamin B6’)

Kephaline sind Membranlipide, die v. a. im Myelin (= isolierende Schicht der markhaltigen Nervenfasern – Substantia alba) vorkommen.]

-> Siehe dazu auch: Dopamin & Co. – Dopaminsysteme (Adenylatcyclase etc.); Essen & Co. – Acetylcholin, Betaoxidation, Biosynthese von Sphingosin, Citratzyklus; Glossar – ATP, cAMP/cGMP etc., Drüsen, Hautschichten (Schweißdrüsen, Acetylcholin), Plexus (... und vegetatives Nervensystem), Nervenzellen (... und Myelin); Gedankensplitter – ‚Layer to layer’ etc.

Monosaccharid-

malabsorption

Aufgrund der Störungen im KH-Stoffwechsel kommt es zur Vermehrung von Monosacchariden (z. B. Glukose, Galaktose, Fruktose) im Blut oder im Urin, z. B. als Glukose-Galaktose-Malabsorption.

-> Siehe dazu auch: Fragen, Fragen, Fragen – Galaktose/Fruktose; Zum Nachdenken - Hypoglykämie

Disaccharid-

malabsorption

FORMEN:

Mangel an Laktase

-> Laktose (Milchzucker) kann nicht verstoffwechselt werden

[Auch möglich als passagere (vorübergehende) Laktoseintoleranz bei Neugeborenen. Seltener Milchgenuss im Erwachsenenalter führt zu einem Rückgang der Laktaseaktivität und damit zu einer Laktoseunverträglichkeit.]

Saccharoseintoleranz (Saccharose-Isomaltose-Malabsorption)

-> Unverträglichkeit von Saccharose und Isomaltose

-> Rohr- bzw. Rübenzucker kann nicht gespalten werden

[Saccharose = Rohr- bzw. Rübenzucker: Disaccharid aus Glukose und Fruktose; wird gespalten durch saure Hydrolyse oder durch Disaccharidasen [Pschyrembel]

Isomaltose = entsteht beim Abbau von z. B. Amylopektin und Glykogen]

Trehalasemangel

-> Trehalose in Pilzen kann nicht gespalten werden

-> Folgen: Erbrechen und Durchfall (Diarrhö)

Passagere

(vorübergehende)

Malabsorption bei

Frühgeborenen, Neugeborenen und jungen Säuglingen

Stärke kann zunächst nicht verdaut werden, da Amylasen fehlen.

Zur Erinnerung ...

Stärke ist der wichtigste Reservestoff (neben Inulin) im pflanzlichen Kohlenhydratstoffwechsel. Sie besteht zu 20 % aus wasserlöslicher Amylose und zu 80 % aus wasserunlöslichem Amylopektin.

Z. B. Kartoffel-, Mais-, Reis- und Weizenstärke.

Amylose und Amylopektin sind Polysaccharide aus D-Glukose (s. o.: Polysaccharide).

„Das Vorkommen in Knollen, Samen und Speicherorganen deckt den Hauptteil des [säuge-]tierischen Bedarfs an Kohlenhydraten.“ [Pschyrembel]

[Inulin (und Saccharose) enthalten Fruktose.

Amylose = Bestandteil von Stärke und Glykogen.

Amylopektin = Vorkommen in Kartoffel- und Kornstärke (Mais, Weizen ...); wird durch Maltase und Isomaltase gespalten (s. o.)]

... und zur Erinnerung ...

• Die Fruktoseverwertung erfolgt v. a. über die Ketohexokinasereaktion*.

• Störungen der Verwertung von Fruktose zeigen sich als Fruktoseintoleranz oder Fruktosurie (Ausscheidung von Fruktose mit dem Urin).
• „Die Aufnahme von Fruktose in die Zelle ist insulinunabhängig, ...“

* Ketohexokinase (= Transferase; zweite Hauptklasse der Enzyme ) phosphoryliert in der Leber ATP-abhängig Fruktose am C-1-Atom.

-> Siehe dazu auch: Mineralstoffe – Phosphor; Glossar – ATP, Biotransformation etc.

Symptome bei einer Fruktoseintoleranz:

• Ausbildung eines hypoglykämischen Schocks nach dem Genuss fruktosehaltiger Lebensmittel. ...
• „Später besteht eine Abneigung gegen Obst, Gemüse und Süßigkeiten; kariesfreie Zähne.“

[Pschyrembel]

-> Siehe dazu auch: Zum Nachdenken - Schockformen

Stärke wird abgebaut durch Amylasen:

Amylasen (= Hydrolasen; dritte Hauptklasse der Enzyme).

Sie spalten ... Stärke (... und Glykogen = Kurzzeitspeicherform der Glukose) intramolekular.

Man unterscheidet:

Alphaamylasen, Betaamylasen und Gammaamylase.

Vorkommen der Alphaamylasen:

• Beim Menschen v. a. im Pankreas- und Parotissekret (Bauchspeicheldrüsen- und Ohrspeicheldrüsensekret).

Vorkommen der Betaamylasen:

• Nur in Pflanzen (z. B. in Getreidekeimen*) und in Mikroorganismen.

Vorkommen der Gammaamylase:

• V. a. in den Lysosomen von Leber- und Nierenzellen.

* Bei sog. ‚Auszugsmehlen’ wird  nur der innere Teil der Getreidekörner (der sog. Mehlkörper) vermahlen; Frucht-, Samenschale, Aleuronschicht [= Eiweiß- und Ölschicht] und Keimling [= Embryo; ölhaltig] werden in unterschiedlichem Maße abgetrennt.

Der Mehlkörper ist das Nährgewebe des Getreides: Hier werden die zur Keimung benötigten Stoffe gespeichert, damit die Keimung auch ohne Nährstoffzufuhr von außen stattfinden kann. Er besteht aus Eiweißbestandteilen (‚Kleber’), Stärkekörnern (Kohlenhydraten) und Zellulose. Der bakterielle Abbau der Zellulose zu Glukose erfolgt bei Menschen im Dickdarm, bei Wiederkäuern (Rind, Schaf, Ziege)  in den Vormägen mithilfe von Pansenbakterien.

Im Keimling ist die Pflanze ‚im Kleinen’ enthalten: Blätter, Stängel, Wurzel, Nährgewebe: Alles ist bereits in der Vergrößerung sichtbar!

[Quellen: Cornelia A. Schlieper – ‚Ernährung heute’ und ‚Agrarwirtschaft – Grundstufe Landwirt’, BLV]

-> Siehe dazu auch: Was ich noch ... (April 2013; Bücherecke – Mary Newport: Alzheimer – vorbeugen und behandeln)