Biosynthese der Porphyrine …

 

PORPHYRINE entstehen aus Porphin – als Grundkörper - durch Substitution  mit organischen Radikalen …

 

* Substitution = Ersatz von Atomen oder Atomgruppen …

 

Bei Störungen des Porphyrinstoffwechsels kommt es zur PORPHYRIE.

Es gibt – je nach Enzymdefekt – verschiedene Formen.

 

Wichtige Symptome:

 

- Lichtdermatosen (Veränderungen der Haut durch Lichteinwirkung, bes. UV-Licht)

- Anämie (sog. ‚Blutarmut’)

- Magen-Darm-Koliken

- Neurologische und psychiatrische Symptome

 

Der Grundkörper PORPHIN besteht aus 4 Pyrrolringen, die über Methinbrücken miteinander verbunden sind ...

.

Metalloporphyrine sind z. B.:

 

Häm

Hämin

Cobalamin (Vitamin B12)

Sie enthalten die Metallionen:

 

Eisen

Magnesium

Cobalt

 

 

 

 

Eisen und Cobalt sind essentielle Spurenelemente.

 

Magnesium ist ein essentieller Mineralstoff und wichtig z. B. als:

 

- Calcium-Antagonist

- Co-Faktor bei enzymatischen Reaktionen – z. B. Reaktionen mit ATP*

 

* ATP = Adenosintriphosphat: Adenosin besteht aus Adenin und Ribose; Ribose ist ein

Monosaccharid (= Einfachzucker) und Bestandteil von RNA, Cobalamin (Vitamin B12), einigen Coenzymen und von vielen Glykosiden.

Siehe auch: ‚Zum Nachdenken - Blutgruppen und Kohlenhydrate’ etc.

 

Wichtig:

THYROXIN (Hormon der Schilddrüse, sog. ‚T4’) fördert die Aufnahme von Mg2+.

 

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren, Kohlenhydrate etc.; Hormone & Co.; Mineralstoffe; Spurenelemente

 

 

Die Biosynthese der PORPHYRINE erfolgt v. a. im Knochenmark und in mehreren Schritten:

.

Biosynthese der PORPHYRINE

Succinyl-CoA und Glycin

kondensieren zu Alphaaminobetaketoadipinsäure

(unter Abspaltung von Coenzym A).

 

Alphaaminobetaketoadipinsäure wird zu Deltaaminolävulinsäure decarboxyliert.

 

…

…

 

Am Ende wird durch Einbau von Eisen durch die Ferrochelatase HÄM  gebildet.

 

HÄM ist Bestandteil des Hämoglobins (= roter Blutfarbstoff der Erythrozyten = rote Blutkörperchen); es bindet, transportiert und überträgt Sauerstoff und ist beteiligt an der pH-Regulation des Blutplasmas.

Abbau der PORPHYRINE

Zu Gallenfarbstoffen.

Abbau v. a. in Leber, Knochenmark und Milz.

(-> Siehe auch: Glossar – Bilirubin)

 

 

 

 

 

Succinyl- (= der Bernsteinsäurerest: -CO-CH2-CH2-CO-):

 

Bernsteinsäure ist ein Stoffwechselzwischenprodukt des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels.

 

[Siehe: Citratzyklus]

 

Bernsteinsäure wird durch die SUCCINATDEHYDROGENASE zu Fumarsäure dehydriert

(Abspaltung eines Wasserstoffs zur Energiefreisetzung).

  • Die Succinatdehydrogenase wird durch MALONSÄURE gehemmt.
  • MALONSÄURE ist die Ausgangssubstanz der Fettsäuresynthese.

Ein Zwischenprodukt beim Zitronensäureabbau zu Bernsteinsäure ist die ALPHAKETOGLUTARSÄURE:

 

Sie ist - zusammen mit Ammoniak (… aus dem Harnstoffzyklus) und NADPH2  - wichtig für die Bildung der GLUTAMINSÄURE.

 

Zur Erinnerung:

.

Glutaminsäure ist …

 

… Vorstufe der Biosynthese von GABA, Ornithin, Prolin, Hydroxyprolin

 

… Baustein der Folsäure (= wasserlösliches Vitamin; zählt allg. zu den ‚kritischen’ Nährstoffen fast aller Bevölkerungsgruppen)

 

… Neurotransmitter (GLUTAMAT = Salz der Glutaminsäure)

 

GLUTAMAT ist ein erregender Neurotransmitter und wichtig für:

  • Die Vermittlung von Sinneswahrnehmungen.
  • Die Modulation der Motorik.
  • Höhere Gehirnfunktionen, z. B. Lernen und Gedächtnis.
  • Projektionen zum Hippocampus, Thalamus und zu den Basalganglien* (Stammganglien).

 

 

 

 

* Zu den Basalganglien/Stammganglien gehören im engeren Sinne …

  • CORPUS STRIATUM (Streifenhügel) mit Nucleus caudatus und Putamen (= Schalenkern des Nucleus lentiformis/Linsenkern); Teil des extrapyramidalen Systems
  • CLAUSTRUM: Graue Substanz (Substantia grisea) zwischen Nucleus lentiformis (Linsenkern) und Insula (Insel)
  • CORPUS AMYGDALOIDEUM (Mandelkern): Kern des Großhirns; liegt an der Innenseite des Schläfenlappens, an der Spitze des Unterhorns des Seitenventrikels (= 1. und 2. Hirnventrikel); gehört zum ‚LIMBISCHEN SYSTEM’

Die ‚Insel’ ist der Teil der Großhirnrinde, der von Teilen des Stirn-, Schläfen- und Scheitellappens verdeckt wird:

.

Die einzelnen Hirnlappen …

… enthalten jeweils:

Stirnlappen (Frontallappen)

Assoziationsareale

Broca-Spachzentrum (motorisch)

Scheitellappen (Parietallappen)

Lesezentrum

Wahrnehmung von Tast-, Druck- Schmerz- und Temperaturreizen

Schläfenlappen (Temporallappen)

Hörzentrum

Wernicke-Zentrum für die Spracherkennung

Und - der Vollständigkeit halber:

Hinterhauptslappen (Occipitallappen)

Sehzentrum

Visuelles Assoziationsgebiet

 

 

… und zu den Basalganglien gehören im weiteren Sinne:

  • PALLIDUM (Globus pallidus): Ein Kerngebiet des extrapyramidalen Systems; liegt im Zwischenhirn und ist z. B. ein wichtiges Zentrum für unseren ‚motorischen Ausdruck’; bei einem Ausfall der Pallidums kommt es zur Hypertonie der Muskulatur (= erhöhte Muskelgrundspannung) und zur Hypo- bzw. Akinese (= Bewegungsarmut)
  • Nucleus subthalamicus: Kern im Zwischenhirn; gehört zum extrapyramidalen System
  • Nucleus ruber: Kern in der Mittelhirnhaube; gehört zum extrapyramidalen System
  • Substantia nigra: Kern zwischen Pedunculus cerebri* (sog. Hirnstiel) und Tegmentum des Mittelhirns; enthält melaninhaltige Nervenzellen
  • Formatio reticularis*: 'Netz' aus weißer und grauer Substanz (Substantia alba und grisea); reicht von der Medulla oblongata bis ins Zwischenhirn

 

* Pedunculus cerebri (= Hirnstiel):

Die 'Pars dorsalis' entspricht dem Tegmentum mesencephali (= Mittelhirnhaube).

Die 'Pars ventralis' enthält den 'Hirnschenkel' (= Crus cerebri) als ... Anbau für:

- Die 'langen Bahnen' zur Brücke und zum Kleinhirn.

- Die Pyramidenbahn.

- Die Verbindungen zu den motorischen Hirnnervenkernen.

 

 

* Formatio reticularis:

- Vermittelt lebenswichtige reflektorische Erregungen.

- Steuert vegetative Funktionen.

- Koordiniert Reflexe zu Bewegungsabläufen.

- Verarbeitet 'afferente' (= zu-, hinführende, aufsteigende) Erregungen ... an die Großhirnrinde.

 

-> Siehe auch: Wunderwerk Gehirn; Leitungsbahnen; Nervensystem; Nuclei;

Wunderwerk Mensch: Reflexe etc.

 

 

Zum Nachdenken ...

  • GLYCIN ist hemmender Neurotransmitter im Rückenmark und im Hirnstamm (Kontrolle der Motorik) und kommt vor z. B. in GLUTATHION und Glykocholsäuren.
  • Vermttelt als sog. ‚Ligand’ Signale für einen ‚dem GABAA-ähnlichen Cl—Kanal’ (Cl = Chlor; Cl- = Chloridionen).
  • Am GABAA-Rezeptor wirken z. B. Benzodiazepine und Barbiturate.
  • GABA ist ein hemmender Neurotransmitter.
  • Nachweisbar in ca. 30 % der Synapsen im Zentralen Nervensystem.
  • GABA wird synthetisiert aus GLUTAMAT.
  • Bei einer Blockade der GABA-Biosynthese kommt es zu Krämpfen.
  • In der Leber bilden die Gallensäuren mit GLYCIN - oder TAURIN - die sog. ‚konjugierten’ Gallensäuren (= Glyko- bzw. Taurocholsäuren).

-> Siehe auch: Zum Nachdenken – Galaktose, Fruktose, Glutathion und GABA und

Glossar: Bilirubin – Enterohepatischer Kreislauf

 

 

 

Quelle und zum Weiterlesen:

Klinisches Wörterbuch ‚Pschyrembel’

 

Siehe auch:

Spurenelemente - Kobalt

Fragen, Fragen, Fragen - Aminosäureaustausch Serin zu Glycin etc.

 

 

 

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