Stoffwechsel- und Formelsammlung Biochemie

Zuschriften und Kritik an:

Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag, lektorat Medizinstudium, Andrea Wintermayr, Karl­

straße 45, 80333 München

Wichtiger Hinweis für den Benutzer Die Erkenntnisse in der Medizin unterliegen laufendem Wandel durch Forschung und klinische Erfahrungen. Herausgeber und Autoren dieses Werkes haben große Sorgfalt darauf verwendet, dass die in diesem Werk gemachten therapeutischen Angaben (insbesondere hinsichtlich Indikation, Dosierung und unerwünschter Wirkungen) dem derzeitigen Wissensstand entsprechen. Das ent­ bindet den Nutzer dieses \Verkes aber nicht von der Verpflichtung, anhand der Beipackzettel zu ver­ schreibender Präparate zu überprüfen, ob die dort gemachten Angaben von denen in diesem Buch abweichen, und seine Verordnung in eigener Verantwortung zu treffen. Wie allgemein üblich wurden Warenzeichen bzw. Namen (z. B. bei Pharmapräparaten) nicht be­

sonders gekennzeichnet.

Bibliografische Information Der Deutschen Bibliotlhek

Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;

detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.deabrufbar.

Alle Rechte vorbehalten

l. Auflage September 2005 © Elsevier GmbH, München Der Urban & Fischer Verlag ist ein Imprim der Elsevier GmbH.

Inhalt Stoffwechselüberblick .. ,.......................................

4

Pentosephosphatweg

,.......

6

,................................

6

,..........................

7

,.,

,............

8

Fettsäure-Synthese. ,

, .........................•.. , .... , . . . .

9

Glykolyse .,

,

,

Gluconeogenese ß-Oxidation

Ketonkörperabbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ketogenese

Cholesterinbiosynthese 02 03 04 OS 06

5 4 3 2

11

Stickstoffentsorgung ...............................•........... 12 Harnstoffzyklus

13

Citratzyklus Atmungskette Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für VervieJfaltigungen, übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen,

10

, , . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10

, ,

Aminosäuren

,

, . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 14

, .. , ,

, ,

Wasserlösliche Vitamine

,

, 15 ,.. 16

,................................... 18

Fettlösliche Vitamine

,..................................... 19

Energiereiche Verbindungen .,................................... 19 Formeltabelle . . . . . . Der genetische Code Planung: Dr. med. Dorothea Hennessen lektorat: Carina Cordas, Sabine Hennhöfer Zeichnungen: Dr. Wolfgang Zettlmeier Herstellung: Cornelia Reiter Satz: Käse], KrugzeU Druck und Bindung: Appl, Wemding UmschlaggestaJtung: Spieszdesign Büro für Gestaltung, Neu-Vlm Gedruckt auf 100g Tauro Offset

Printed in Germany ISBN-IO: 3-437-41191-8 ISBN-13: 978-3-437-41191-5

Aktuelle Informationen finden Sie im Internet unter \.. . ww.eJsevier.com und \'I\.o,!W.elsevier.de

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20 ,.............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 24

Abkürzungen der Aminosäuren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 25 pKs-Werte der Aminosäuren

25

Hormone

26

Enzyme .. , .....•..... , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 42 Maßeinheiten

, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 55

--I

I

Penlosephosphatweg

I

I

Glykolyse

I

Gli05e

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Glucose-6-Phosphat

I

I

I Gluconoogenese I

~

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Fettsäure

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I

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I

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, ,,

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I

Oxalacetat

, ,~" , ,

C-Gerüst

....

,

"

Fettsäuresynthese

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2x Acetyl-GoA

2x Acetyl-CoA

,

I

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:

ArgininOSUCCln~at .

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l

I

I

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II

I

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I

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,

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I ß-Hydroxybutyrat Harnstoff

Carbamoyl-~

--­

II

. . Citrultin

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I

, , ,

Fumarat

Aspanat

Slickstolfenlsorgung

, ß-HMG-CoA (C6)

:

,,

NH 3

11

,

,

I

Acetyl-Co~

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:

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3x

,

Glutamin

I

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Acetyl-CoA

I

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ACyl;COA

,

,

Glutamin

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I

Succinyl-GoA - - - • - •

\

Aminosäure

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a-Ketoglutarat

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"­

-

Synthesezyklus

\

Citrat

1I

I

4

-

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Lactat

Fructose-6-Phosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat

(

---!:'

A Endschritt geradzahl'g

: ungeradzahlig

,

NH 3

J-

: Endschritt

1I

/

Malonyl-GoA

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,

",,'

,

Acyl~CoA ]

:

II

~ Fettsäure

I

, ,

Xylulose-S­ phosphat

Fettsäure

Acylcarnitin

I

Ribose-5­ phosphat

=j--f

7-8 Zyklen

Glucose-6-Phosphat

I Ribulose-S-Phosphat

I Fettsäuresynlhese I

Aus.tritt nach

I

Glucose-6-Phosphat

I

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l

Cholesterin (C27)

ß-Hydroxyootymt==1

-

I

I Ketonkorperabbau I

I Harnstoffzyklus I

_---A

J

,,

I

Kelogenese

I

I

Ct>olesterinsynlt>ese

I

1

-

-

-

-

-

-

-

-

5

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I

I Pentosephospha~eg

I

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I

Glucose

Glu-Trans

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Glycerinaldehyd-3®

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I

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,

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Citrat

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Oxalacelat O NAOH/H" ..,c-coo­ NAO· Malal.Shu"le MalaI-OH _

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Fructose-6®

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H

6·Phosphogluconolacton

H

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Glucose-6®

00 Gluc....-a®-

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~

H

I

Gluconeogenese

,

Oxalacelal

I

Atmungs· kette

I 7

I ß-Oxidation I o

f

'C-(CH,),,-eH, Fell"'ur.

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AcyI.coA·

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0

H

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I

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I

Fettsdure

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"'

Acylcarnitin

M-tJ-iCHol ~

0<,

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o.

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I

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Fettsäure-Synthese

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o

I

Acyladenylat

Acyl·C
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I

0

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ungeradzahlige FS

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1

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o.·Kotoglul3rat

ICitratzyklus I

I

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11 HMG·CoA­

~

I"",.1-c·..-
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ß-HMG-CoASynll1da.e

~

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0

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P~uk1...

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Mevalonat C6

0

5-"'"

Coll-SH OH

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II-Ksroacyi-CoA­

0 'I

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ß-HMG-CcA

FAD FADH2 ~~/ Succmat

~

I"\:C- -eHre,

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~toaC(j'!YI

H20

SynthaSi:

COA-SH

'\

rh",I.".• -

COA-SH~

Aceloacotyl-CoA tty-CCO

Acetyt-c..~

I

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b

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1'--

5-Phosphomevalonat

@-CHrCH;.-C-CK:!-COO­

6Hj

C6

Pt-r(Js~hon"I8'Vi1loner· ~ ATF'

A~tyl-Co"l

1J,-HMG-CoA­ lY'aS6

H~O

~

Kina$e

- - - - - - - Aceloacetat

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5-Pyrophosphomevalonat C6 Pyr_pl",-ATP

01-1

®-®-CKrCH,,-t-CHrCOT

6><,

f-----

OOC-Oi,J-e>t,

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Accloacetat

t--

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~

AOP

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DlfJ-.ethylaH~·

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Geranylpyrophosphat C 10

®®

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H

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J

CH,

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P.rW-CH,

Dimelhylallylpyrophosphat

2•

NADHIH' ~III-Hydrox~­ NAObutyrat·DH

ullWftoJüllOlil:

~~CHrCHr?-C~-CO:T

30s-Pyrophosphomevalonal

O=:..

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G€nonyl­ TraM'era~

~ ~rnesytPyrOPhosPhat ~U

OOC-Cl4r-y-<'''' H

I

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I

~

I

Acetoacetel

LanO$lerin

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I

Ketonkörperabbau

I

'

: Um!agerung von CH.)

i Hydroxylierung VOI"I C3

I

e Ketogenes ]

I'

~

•

: 3x ' Demethytierl

; Umlagerung Cholesterin

vo~n6

oppelbindung

C27

ICholesterinbiosynthese I 11

10 ~

~

.--'...-J:"

"

-

0 0 0 0 0 0

Umrandungen:

Protein

PepI""'" Aminosaure

l

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l.9"'

-o.. . c~o Glutamat

Untorlegungen:

~

/

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"';-C-H

C-Gerusl

AlP

~

ADP.®

\ )

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GlulamW1-$ynlflelase

F'

J~ oxal.~lal

Reaktion In jeder Zelle rn6glich Reaktion Ist teberspezlflsch

I

Zytosol

Mol.'·

De

Mitochondriu

~.NADHlH·

IlydrogHn.'l$l

endopl. Retikulum 00

Blutbahn

ax.~

acetat

HOi-H \l-Matat ~ooo

~:Ma1aI-Shunle I

I Citratzyklus I

C>O

I\cl:-coo

NADHIH' NAO°

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Fumarat ­

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.....

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A,svatlilt­ ÄITMo­ fil,,·I"f

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I

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I

Stickstoffentsorgung

I

"'*i~

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Fumarat

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I

ArglnaSG

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12

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H

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01 'Ihln

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I Carbam01I S't'nlhu'

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I Harnstoffzyklus I 13

I

Citratzyklus

I

I

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7

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,

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HJ;-COO' I H,C--COO

I

Atmungskette

C

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O~C'S-C • Succinyl.(

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Fumarat ..

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'_".':\"'0

KPloalutafllr·Oehydrogcnase

NAO', C IA-SH ~i:lC-OOO-

f>;, c, 0 600­

FAOH'~

t,·Malat

ec-Ketoglularat

co,

.o~o

~'O

FAO

eH,

.

"<:::

o

HO.F.:

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Ct1s

Ubichinon

H

_

Häm Fe"

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2 H'

I

2H"

../

FeZ..

Oxalacetat

b

Fe 3 •

H,C'COO

lsocitrat Aconlla~o

Cytochrom C

Fe:!"

0(e­

Cllrat~ynthC"M

Fe3 "

Citrat

tv-i-coo'

2H'

,.0

H>-?-COO' t\C-·COO

2 e'

\;10, Komplex I

=NADH-Ubichinon·Aeduktase

(

I

~ Succinat-Ubichinon-Aeduktase

Succinaldehydrogenase Komplex 111 ~ Ubichinon-Cytochrom·C·Aeduktase

)

-~\,

Fe"

(

l

a

./

1

H'

J

®

Symporter

2H .....

H,O

ATP

--111------­

I

ATP·Syn'hnso

il'

-

'­

r

1 Antiporter

Komplex IV

®

\

(

H'

H' Komplex"

I

®

ADP+@

ATP AOP

Cy1ochromoxidase

Matrixraum

14

"1

• Je!)

'IPi-coo H

~.>-='----010

Ham

I! ""';Jlflll·[)ohYrJrog'1naw

tO-{-coo

H

2H'

NAO'

H-C-COO

HJ;,o

I~

I f-/'

2H'

Ublchlnol

OH

"",,0

Innere Milochondrlenmembran

Intermernbranraum

15

,

-

I

Aminosäuren

I

I

Aminosäuren

I

proteinogene Aminosäuren

nicht proteinogene Aminosäuren

neutrale AS COO­

• I H:JN-C-H I

Glycln (Gly) glucogen

H

,

saure AS COO·

I

H:ß-r- H H- -CH3 r CH3

coo­

Valin

(Val)

I

H:JN-C-H

I

r

essentiell

Asparagin (Asn)

COOHiJ-6-H

I

glucogen

r r r

Hz

glucogen

schwefelhaltige AS

basische AS

C=O

Hz

Hz

I

NHz

COO·

Argonln

• I HsN-C-H

(Arg) essentiell

(Iur SAugf'llgej

gluoogen

Cystein

(Cys)

I

semie.S$ef1liell

?Hz SH

glucogen

Hz

H-N-y=NHz

aromatische AS COO-

•

I

Phenylalanin (Phe)

o

H:tJ-r- H

heterozyklische AS COO-

• I HsN-C-H

I

glucogon kf'IOCJM

essentieU (Iur Säuglinge)

CHz

I

c,=\ NH

Gar

Histidin

(His)

I

Ornilhin

H~-r-H

r

Hz

g1uoogen

r

Hz

I

CH;,-NHz

Nd

NHz

COO­

•

I

H~--r-H

CH 3

Alanin (Ala)

cooI

HsN-C-H

I

rr

glucoget1

Hz

COO­

Leucin

(Leu)

·

I I

HsN-c-H

essentiell .@I'J'gen

rH;, COOH

H- -CH 3

Asparagin­ säure (Asp)

COO­

•

I

H~-r-H

r r r

Hz

glucogen

COO·

Lysin (Lys)

• I H:JN-C-H I

essentIell

r r

Hz

al~4n

CHs

~H3

COO·

-r-

• I

H

H-C-OH

Serin (Ser)

gluc090n

I

COO­

•

I

HsN-C-H

I

H- -CH3 r Hz

r

H

Isoleuein (lIe) essentiell

COO·

• I H-N-C-H I

J

glucogen

COO'

• I

H-C-OH

I

CH,

16

Threonin (Thr) essenliell

glucogon

gllJCOgen

rH;, Hz

r

"etogen

CHs

H~-r-H

Glutamin (Gin)

I

r r

H-C-OH

NH;,

CHz

COO·

I

r

Hz

I

I I

l; Y

Tyrosin (Tyr)

COO-

•

semiessentiell

glueogen kelogl?n

I

CHz-S-S-CH z Cystin

(Cys-Cys)

Tryptophan (Trp)

I I

cssenlietl

CHz

glucogen

H3N-C-H

6:JJ

I

11

HC'N '"

I

H

COO·

•

HsN-r-H H3N- r - H

Hz

C=O

H~-r-H

•

COO· H:JN-C-H

OH

COO·

HydroX)l­ lYSin (Hyl)

Hz

I

•

COO-

•

HsN -r-H

essentiell gluC
S I

Hz

CH z

H3N

(Met)

Hz

Hz

CH3

Methionin

COO'

• I

I I

~-CH

HZC....C/CHz Hz

•

cexr I

Citrullin

HsN-r-H rH;, rH;, CHz-NH-f O NH;,

Prolln (Pro)

grucogen

COO·

)'"Amino~

I

but1ersaure

rH;, CHz

(GABA)

I

•

CHz-NHs

I

~H:i

COO·

Glulamin· säure

HiJ-6-H

(Glu)

Homo­ cystein

I

r r

Hz

glucogen

Hz

rH;, COOH

SH

11

17

I

Wasserlösliche Vitamine

o

H'''y,-NV~ ,

~'

Ple'idinrest

Hi-.--'.

~

p yOH,OH HO t?

Glulaml!'­

~!.JJeresl

Hf;

.0

.

o

I H,C'l'-°

'F0

N~N~ OH

I

:-"'N)I

0

H,C

Pyridoxol

p-Aml11C'lt mrot

f;,C

Pyrldoxal

NA::N-JeeH, ~ ~ ,l / Ni, ~ cHr-Oiro-P-o-p-oH-,G i I 0-

H,N

NH,

?

H,H

-O-P-O J

H,N

OH

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H OH

&

OH o

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OR

N

(\2-

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~o·o

OH

NADPH (R

t:

0

CH,

CH,

H~ "-'

CH,

,

I

'"

OH

o11

Flavinadenindlnucleotid (FAD) (Vitamin G) WassersroffDberlragung Flavinadenindinucleotid (",du,iert) (FADH,)

=PO,-)

Energiereiche Verbindungen

I,)

NH,

0~ 11

-O-P·o-p-O-P-O-CH,

:X""N

j

<'

I /­

b­ b b I/o~

HHH OH

H

OH

Adenos1n1riphosphal (ATP)

H

(I ~. ,0

HN-
?-CH,- )-( -O-r~O NH, ? HH H' H iNIOOI, NtaCWl _0_\'~0 n,o""dj o

OH

~

° 11

-p-Q-!

o ~

:=eNH,

<" I ~N

b~CH~2 0

H H

'-./'-SH

°

f b­ b­

OH

H ,H OH

j

OR

0­

1'>°

~H

OH H,?-COO-

0

<'NJlNA NH,

H/H OH

Guanosinlriphospha\ (GTP)

H,~N'C,NH-o-~-O.ßH,

OH

N JNH

~

-O-P- o-U-o-p o-CH,

b-

I CH,

Coenzym A (Vitamin B~ Bildung von aklivcn Vefbin(}ungen

18

CH,

o

I

",:cNH,

~

i'-"':N

OH

=H)

NH,

CH,

3

J

{Nicollnamo<11

NlcotinamidNicotinamidadenin· adenindlnucleotid (R = H) dlnudeotldphosphat (R = P0 3-) (NAO·) (Vitamin 63-1 (NADp·) WassBrsloffübertragung

NADH (R

°CH

~j'ilCl

H1J

0OH

° Phyllochinon (Vitamu] K) Carboxylierung von Glutamylreslen von Proteinen

0­

Cyanoeobalamin (Vitamin B1:d CI-Übertragung C·C-UmJagerung

.,

eH,

HO~cH, I H

NH2

11

ct_·~

Cholecalciferol (Vilarrlln DJ )

0

HO~~

NH

I HO:::::'"

~.y~

CO,-p/O~OH,OH

/

OH

eH,

?CH,

r_~ "1N O~NH,

eH,

W' ·Slol/wochsei

HJC:::::'"

N\ H

eH, CH,

eH,

H,C

Ergocalciferol (Vitamin D2)

H

°

~C

I

Ascorbinsäure (Vitamin C) 1 Coenzym des Redoxsysrems

O--CH, -o-p=o I

eH, eH,

HO:::::'"

HO-!-O'-C>O

~~_

o

HO

~ '"

H-,&

~O

0-

CH,

eH,

OH,OH I

Thlamlnpyrophosphat (Vilamin B,) Decarboxylierunr;

Polnla1hfHl > •

c

eH,

<::(\=0 I

CH,

eH,

..,

H

Pyrophosphat

--

~.)

N

Pyridoxamin

Pyridoxalphosphat (Vitamm Bai Decf/rboxy!jerunr; Transaminierung

Tlllamifl

eH,

I

~CH>JH

HO~CH,OH

~.J N

(PyridoxJn) i

-.'111ffH'::&!

H,C

CH,-NH,

HO~CH,OH

Fettlösliche Vitamine

b

Krealinphosphal

19

Alkane

Polyalkohole

Monoalkohole

R-OH

1 C-Atom

I

Methan H I H-9- H

CH.

I

H-C-H

H-C-H

H-C-OH

I

I

I H-C-H I

I

I H-y-H

H C-H 1 H-C-H I

H

H C 4 H lO

I H-9- H H-C-H

C S H 12

I

H-C-H I H-C-H H-C-H

H-C-H

H-C-H I

H-C-H

I H-C-H I 1

H-C-H 1

H

20

I

C6H"

H

H l,4-Butandiol C.H'OO2 H I H-C-OH 1 H-C-H

Sorbitol H

H-C-H 1 H-C-H I

H-C-H I

H-C-H I

H Konstitutionsisomere: ·2-Hexanol ·3-Hexanol

CSH'20S

I

H-y-OH H-C-OH

I

H-C-H

Butanal

c.H.ol-

COO'

H'C7 O

1

I

H-C-H

, I

H C,HaO

Butanon

C.HeO

H 1 H-C-H I

....·:0

I

H-C-H

I

H-C-H

H-C-H

C,H 6O

6=0

I

H-C-H

I

1

H

11

Valeriat

CSHgO'-

Glutarat Coo-

, H-C-H ,

,

H-C-H I H-C-H

CsHsO,,2-

1

H

2-Pentanon

I

I

H-C-H

°

CI H-C-H

I

H-C-H COO·

H-C-H

CSH lO O

H I H-C-H

H-C-H

I

I

H-C-H I

H-C-H

I

H

I

H

Konstitutlonsisomer:

'i C6H I4 0 6

Capronat

,. 3·Pentanon

C6HIl O2•

0,«0

H-C-H H-C-H

Stereoisomere: • Mannitol • Galaclitol

I

H 1 H-C-H

Stereoisomer: • Maleinat (cis-Konf.)

I

,

Aceton

-ooc/C'H

H-C-H

H

Succinat

I

1

H-C-OH

C,H 6O

H-C-H 1 H-C-H

COO c,H 4 01Fumarat H,C/COO-

H-C-H I H-C-H

H-C-OH I H-C-OH

Propanal

H.... C7O

(H- y -H)2

I

HQ-C-H

C.H 7 0 2•

o 'C'O

1

l-Hexanol H H-C-OH 1 H-C-H

c,H2ol-

H

1

I

H Slereoisomere: • Adonitol • Arabit

Malonat Coo I H-C-H

I

H

H-C-OH I H-C-OH

I

I

H-C-H

600

H-C-H I H-C-H H-C-H

H Konstitutionsisomere: • 2-Pentanol ·3·Penlanol

C,HS0 2·

O'C?O

I

G,H,O

I

Butyrat

I

1

C6H I4O

Acetaldehyd H'C7 O

1

H-y-QH HO-C-H

I

H

I

H-C-OH

H 1 H-C-QH

1

I

H

c2 01-

Oxalat COO

CHzO

H

1

H-C-H 1 H-C-H

Xylitol

I

Formaldehyd

I

C?O

1

t

H'C7 O

COO

Propionat

°

l·Pentanol H 1 H-C-OH 1 H-C-H H-C-H

I

C,HaO,

H Konstitulionsisomer: • t .3-Butandiol

I H-C--H I

Glycerin H 1 H-C-OH 1 H-C-OH

H Konstitutionsisomer: ·2·Butanol

I

col·

H

H-C-OH

H-C-H

Carbonat

I

H-C-H

CSH'2 0

C2H,02-

°

R-{;-R

H

°

H-C-H

I

I

H 1 H-C-H

1

C.H,oO

I

H

H I H-C-H I H-C-H

• 2-Propanol

H-C-H

I

Hexan

Konstitutions­ isomer:

H-C-H I H-C-H

I

°

I; R-C,

" -o/C,o-

O'9-?O

H C,HaO

I

I

H-C-H

6 C-Atome

l-Butanol H I H-C-OH

y?o

Acetat

1

I

H-C-H 1 H-C-H I

5 C-Atome

l-Propanol H I H-C-OH

C2He0 2

1

H C,Ha

H

Pentan

C2HeO

I

H

Butan H I H-C-H

Ethanol

°

CHO z•

Ketone

Aldehyde

Tricarbonsäuren

,°

H

Glykol H I H-C-OH

Propan

4 C-Atome

0.

H

CZH6

Dicarbonsäuren

11

Form/at

H-C-OH

I

3 C-Atome

CH,O

H I H-C-OH

Ethan H

t

R-C

I

H

2 C-Atome

Methanol H

Mono­ ca. rbon ­ sauren

Adipat COO I H-C-H 1 H-C-H 1

H-C-H 1

H-C-H

1

600

I

H

c 6Haol-

Tricarballylat C6HSolH I H-C-COOI

H-C-COO­

2-Hexanon

°

I

C1 H-C-H

1

1

H'-C-COO H

C6H'20

H I H-C-H

H-C-H I

H-C-H 1 H-C-H I

H Konstilutionsisomer: 41

--

3.Hexanon

21

Biogene Amine

Säureamide

u-Aminosäuren

o

I; R-C \ NH,

R-NH,

u-Ketocarbonsäuren

coo­

COO'

Hydroxy­ carbonsäuren

Aldosen

Ketosen

6=0 I

I

H-}l-y-H

R

R

Harnstoff

o

8

1 C-Atom

Diamid der Kohlensäure

H2N"''' ..... NH2 Konstitutionsisomer: • IsoharnstoH

2 C-Atome

Ethanolamin

Acetamid

H I H,N-C-H

H"N.....C.",O I

I

H-C-H

H-C-OH decarboxy­ ~ liertes Serin ß-Alanin

H I

3 C-Atome

,

H-C-H

H-C-H

H I

H,N-C-H I

4 C-Atome

H-?-H H-C-H

600

I

H I

H,N-C-H

?0

Asparagin COO­ I

H,/II-C-H -

I

H-C-H

5 C-Atome

Glutamin •

COO' I

H1'i-y-H H-C-H I

H-C-H

H,N/ ~O

decarboxyliertes a-Amino-ß-Ketoadipat

OH

weitere AmIno­ säuren milC3­ Gerüst: • Alanin • Cystain

(;

H..... C""O

I

H-C-OH

H-C-OH

H

H

H-C-H

(;00'

600'

weitere Aminosäuren mit C4-Gerüst:

I

H-C-OH

I

I

Malat

Konstitutionsisomer: • a-Ketobutyrat

ß-Hydroxybutyrat

COO' I

H-C-OH I

H-C-H

(;00'

COO'

H-C-OH H-C-OH

I

H Stereoisomer: • Threose

H • a-Hydroxybutyrat • y-Hydroxybutyrat

a-Ketoglutarat

cOO'

I

H,N-C-H

6=0

H-C-H

H-C-H

I

I

I

I

H-C-H

H-C-H

600­

(;00'

ß-Hydroxyglutarat H

I

H-C-OH

coo·

6=0 I

Citrat

H I

H-C-COO' I

H-C-H

H-C-eOO

CH3

H-y-H

weitere Aminosäuren mit C6-Gerüst: • Lysin • Citrullin

I I

00

I

I

H Konstitutionsisomer: -Isocitrat

I I

H

Ribulose

H I

H-C-OH

6=0 I

I

H-C-OH

I

H-C-OH

I

H-C-OH

H-C-OH

I I

I

Stereoisomere: • Arabinose • Xylose • Lyxose

H-?-CH3 Konstitutionsisomer:

I

H-C-OH

HO-C-COO'

-Isoleucin

I

I

H-C-H

I

Ribose

H

a-Ketoadipat

6"0 I

H-C-OH

I

H

I

I

H-C-OH

H-C-COO'

H

H-C-OH

I

HQ-C-H

Erythrulose

I

H-....C<"O

weitere Aminosäuren mit CS-Gerüst: • Glutamin • Valin ·Ornithin 't

I

I

H-C-COO

H-C-oH

H-C-QH

I

I

Konstitutionsisomere:

Glutamat COO'

Erythrose

H.....C<"O

I

H-C-H

I

6=0 I I

H-C-OH

H-C-OH

H

H

I

H-C-H

Glyceron H-C-OH

I

H

I

HJ<-?-H H-C-H

22

I

H-C-H

I

Glyceral

COO

H-C-H

);=0

H1'i-?-H H-C-H

•

Lactat

COO

I

Leuein COO­

6 C-Atome

(;=0 I

Oxalacetat

Aspartat COO' •

pyruvat COO­

-Threonin • Asparagin

H-C-H

600

Hj'J-y-H H-C-H

6

H"N/ ~O

H-C-H I

I

I

decarboxyliertes Glutamat

o-Aminolövulinat

COO·

H

decarboxyliertes Aspartat GABA (y-Aminobutyrat)

Serin

H-C-H

600

I

OH

H

H,N.....C.",O

I

I

H-C-H

H}I-?-H

I

H,N-C-H

COO

I

H Propionamid

Glykolat

Glycln COO'

Glucose

H-....c<"O

H Stereoisomer: • Xylulose

Fructose H I

I

H-C-Otj

I

<;=

H-C-OH HO-C-H I

H-C-OH

I

I

HO-C-H I

I

H-C-OH

I

H-C-OH

I H

H-C-OH

H-C-OH H-C-OH Stereoisomere: • Mannose • Galactose

I I I

H Stereoisomere: • Psicose • Sorbose • Tagatose

23

Der genetische Code 1. Position 2. Position A

A

C

G

U

3. Position

1. Position 2. Position 3. Position Aminosäure

A

Lys

G

C

Asn

Ic

G

Lys

I G ; , GI;-

U

Asn

A

Thr

IM

0

Ic

G U

Arg Ser

Jl~

A

Ile

C

_Ile

--IIA

U- -

SeCys

,Glutamin

lIe

_

l

Gin

U

Ci.

ts __ J~al

''ü -=--

"J[Yai-

C

,

U

Tyr

I

Stopp

Ser

~ I =_ ,

G

Ser

U

~

A

SeCysl Stopp

C

Cys

G

Trp

U

Cys

I .01

-

]

Threonin

Thr

Gly

Tryptophan

Trp

Histidin

His

Tyrosin

Tyr

Isoleuein

lIe

Valin

Val

Leuein

Leu

pK 2

pK 3

PKs.. we~te der Aminosäuren Ammosaure

_

pK,

Alanin Arginin

2,35 182 '

Asparagin

2,02

Aspartat _ Cystem

1,99 1,86

Glutamat . Glutamm _ Glyeln . Histidin . Isoleucm . LeuCIn

2.13

9,87 899 , 8,80

4,32

2.17

9,13

2,35

9,78

1,81

6,05

2,32

9,76

2,33

9,74

LYSin . Methionin

2,16

9,20

2,17

9,27

Phenylalamn

2,58

9,24

Prolln

1,95

10,64

Serin

2,19

_

Leu

Threonin

2,09

-

C G

Phe Leu

Tryptophan Tyrosin

2,34 2,20

9,44 10,07

-I

u

'h,

',19

9,72

U

1 V,I;o

13 ,20

390 1000 . , 10,34

A

__ J

_J~_-

.J

Gin

Glycin

9,44 9,1 0

1

-'=-J~~--l

Ilu - ~rc",

G

I

II~g-

--_"ILL~

C

I I I I I

Tyr

G

Ser

"'fA'rg

"0"

Jl.Yal

C

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c.

I

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JJ

11 Arg

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I I

I ] AAStopp

1

Pro

G

;

','-: ;- G ---JI lYal

:..:.= ,~

A

0

--

l~

Pro

Ser

lAla

'IG

Pro/in

Serin

~ '-. ~ ~J~

-I~'

Asp

Selenocystein

Thr ".

Phe

Aspartat

Cys

U

G

Phenylalanin

Glu

k_

Arg

Methionin

Asn

Cystein

@__ - J~

Ser

Met

Arg

Asparagin

Glutamat

Thr

C

Lys

I~ Asp

Thr

A

-

Lysin

JI Ala

C

Gin His

.~~ ,.' ~II

JIA

Abkürzungen der Aminosäuren

Alanin Ala

"Arginin

"~:AYP_.

-

Iu C

His

G

n~ ,~I~

G

G U

C

_

Amino" säure

9,95

9,15

10,80

25

Hormone Hormonname

t

Ir

Wirkungsort

Syntheseort

Rezeptortyp

Nebennierenrinde: Zona fascieulata

Typ-lV-Rezeptor: Steroidrezeptor Nebennierenmark (im Zytosol an Hsp 90 gebunden)

Wirkung

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

I(

Glukokortikoide Cortisol

peripheres Gewebe

Leber

gesteigerte Katecholaminsynthese

• KOrllkoliberin bzw Kortikotropin

gesteigerte Proteolyse: Bereitstellung von Aminosäuren für Synthese der Enzyme der Gluconeogenese in der Leber gesteigerte Gluconeogene.se: Bereitstellung von Energielieferanten gesteigerte Glykogensynthese: Auffüllen der Glucosereserven gesteigerte Ketogenese

Fettgewebe

gesteigerte Lipolyse

Immunsystem

entzundungshemmende Wirkung (durch Förderung der Expression von Lipocortin) immunsuppressive Wirkung (durch Hemmung der Interleukinsynthese)

distale Tubuli und Sammelrohre der Niere

Neusynthese von NaT-Kanälen: gesteigerte Na .-Resorption Neusynthese von Na"K'-ATPasen: gesteigerte K-·Sekretion

auch Dickdarm, Milch­ und Speicheldrüsen, Schweißdrüsen

ähnliche Wirkung

Hypothalamus

Hemmung der Gonadoliberinfrelsetzung

Knochenmark

Förderung der Erythropoese

Mineralokortikoide Aldosteron

Nebennierenrinde: Zona glomerulosa

Typ-lV-Rezeptor: Steroidrezepto (im Zytosol) Erhöhung der Transkription spezifischer Genabschnitte

• Abnahme des Blutvolumens • K' Überschuss • Corticotropin • Melanotropin • p-Endorphin • Adiuretin • Katecholamine • Serotonin

• K--Mangel • Atriopeptin • Dopamin • Somatostatin

Sexualhormone Androgene

Nebennierenrinde: Zona reticularis

Z. B.

Mann: Testis (Leydig-Zellen)

Testo­ steron

Typ-IV·Rezeptor

Mann: Allgemein Serloll-Zellen Stoffwechsel

'Iuteinisierendes Hormon (LH)

Ausbildung von primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen Aufrechterhaltung der Spermiogenese Förderung der Proteinbiosynthese Muskelaufbau

~

Knochen

26

Förderung der KalZifiZierung und Schluss der Epiphysenfuge 27

Hormonname

Syntheseort

Rezeptortyp

Wirkungsort

Wirkung

--­

-

Sexualhormone Gestagene

Plazenta

z. B. Progesteron

Gelbkörper (zu geringem Teil auch in der Neben­ nierenrinde)

Östrogene

Nebennierenrinde

z. B. Östradiol

Frau: Plazenta. Ovarialfollikel (Granulosazellen) Mann: Testis

Typ-lV-Rezeptor

Erhaltung der Schwangerschaft Uterus

Typ·IV-Rezeptor

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

·Iuteinisierendes Hormon (LH)

Einnistung der befruchteten Eizelle

Mamma

I

Frau:

,I.

Bildung des Milchgangsystems • follikelstimulierendes Hormon (FSH)

Allgemein

Ausbildung von primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen

Uterus

Proliferation des Myo- und Endometriums Induktion neuer Blutgefäße Steigerung der Durchblutung

Zervix

Veränderung der Schleimhautkonsistenz

Typ-lV-Rezeptor: Steroidrezeptor (im Zytosol)

Niere

Erhöhung der Transkription spezifischer Genabschnine

Darm

Hemmung der renalen Ausscheidung von Caleium und Phosphat (nur In Verbindung mit Parathormon) gesteigerte Synthese von Cakbindendem Protein : gesteigerte CakResorption Stimulation von Osteoblasten: gesteigerte Knochenmineralisierung

sonstige Steroidhormone Calcitriol

Leber -+ Haut -+ Leber -+ Niere

Knochen

• Calciummangel

• CalcIumüberschuss

• Phosphatmangel

• Phosphatüberschuss

• Parathormon

• Caleitriol (Eigenhemmung)

• nervale Impulse zu den chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks (..Stress") • Glucocorticoide

• negative Rückkopplung von (Nar-)Adrenalin selbst

Aminosäurederivate Katecholamine (Nor-) Adrenalin

chromaffine Zellen Typ-III-Rezeptor des Nebennierenmarks (l-1-Rezeptor 20% Noradrenalin Second messenger: 1PiDAG 80% Adrenalin

Endothelzellen

Vasokonstriktion ;

I

..

(l·2-Rezeptor Hemmung der AdenylalZyclase (inhibitorisches G-Protein)

synaptischer Spalt (präsynaptisches Axon) ;,

B-Zellen des Pankreas 11-1-Rezeptor Secand messenger: cAMP ß-2-Rezeptor Second messenger: cAMP

I!,

I1

28

11

neg. Rückkopplung des Noradrenalins, hemmt dessen weitere Ausschüttung

Herz Niere Leber/Muskulatur

I

,

verminderte Insulinausschüttung positiv chrona-, droma- u. inatrop vermehrte Ausschüttung von Renin gesteigerter Glykogenabbau u. gesteigerte Gluconeogenese: Bereitstellung von Energielieferanten

29

Hormonname

Syntheseort

Aminosäurederivate

Rezeptortyp

Wirkungsort

-

Wirkung

Regulation d. Sekretion

stimulierend

---

hemmend

Katecholamine (Nor-) Adrenalin

----

Amine Histamin

Gewebsmastzellen und Typ-III-Rezeptor basophile leukozyten H,·Rezeptor Second mesenger: IP 31DAG

Fettgewebe

gesteigerte Lipolyse

Bronchialmuskulatur

Vasodilation

Endolhelzellen

Vasodilation

Hz'Rezeptor Second messenger: cAMP Melatonin

Epiphyse

Serotonin

Darm (enterochromaffine Zellen)

Typ-III-Rezeptor

S-HT ,-Rezeptor

Retina

S-HT 1-Rezeptor

Bronchien

ZNS

S-HT,-Rezeptor

glatte Darmmuskulatur

Schilddrüsenhormone Triiodthyronin (T 3) Thyroxi n (T,)

30

Magen (Belegzellen)

--- -

-

_. -

Schilddrüse, Follikelepithelzellen

-

._-

..I

'1

• Adrenalin • Prostagiandin E) • Histamin (über Hr Rezeptoren)

Vasodilation Förderung der Hel-Produktion

Hypothalamus I II stabilisierende Funktion auf den (NcI. suprachiasmaticus) zirkadianen Rhythmus weitere Melatoninrezeptoren Einstellung der saisonbedingten Umstellung befinden sich in thermo­ regulatorischen Zentren des Hirnstamms, in Blutgefäßen des Gehirns und Immunzelle Endothel

-

• Antigenbindung von Mastzellen • Bradykinin

Vasokonstriktion

I

.~~ L: -r i

Endothelzellen

Typ-li-Rezeptor (ligament­ gesteuerter Ionenkanal) S-HTrRezeptor

I

glatte Muskelzellen von Darm und Bronchien

• Lichteinfall auf die Retina

Vasokonstriktion

Vasokonstriktion

'1 . Kontraktion

Thrombozyten

__L~ Förderung der Thrombozytenaggregation

Nebennierenmark

- [ Förderung der Adrenalinausschüttung

I I:

Area postrema

inaktiver Transkriptionsfaktor auf DNA: wird durch T) aktiviert

Übelkeit/Erbrechen T) und T4 haben prinzipiell dieselbe Wirkung, jedoch ist die von T3 um ein

Mehrfaches stärker als die von T,

Adenohypophyse

Förderung der Somatotropinsynthese

allg. Stoffwechsel

Anstieg des Grundumsatzes: Förderung der Lipolyse Förderung der Gluconeogenese Förderung des Glykogenabbaus

Herz

Einbau von ß-Rezeptoren ~ Zunahme der Empfindlichkeit für Katecholamine

• Thyrotropin

'--

31

Hormonname

Syntheseo rt

Wirkungsort

Rezeptortyp

-

Wirkung -~

Peptidhormone

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

• Corticoliberin

• (orticostatin

• Katecholamine

• Erhöhter Cortisolspiegel

• "Stress" • Gonadoliberin

• Dopamin (auf hypothalamischer Ebene)

• Gonadoliberin

• Dopamin (auf hypothalamischer Ebene)

• Melanoliberin

• Melanostatin

~-

-

Hypophysäre Hormone Corticotropin (ACTH) Follikelsti­ mulierendes Hormon (FSH) Luteinisie­ rendes Hormon (LH) Melanotropin (MSH)

Adenohypophyse (basophile Zellen) ß,-Zellen

Nebennierenrinde (Zona fasciculata)

Second messenger: cAMP

Adenohypophyse (basophile Zellen)

Typ-III-Rezeptor

{i-Zellen

Second messenger: cAMP

Frau: Granulosazellen

Frau: Follikelreifung

Adenohypophyse (basophile Zellen) {i-Zellen

Typ-III-Rezeptor

Mann: Leydig-Zellen

Mann: Stimulation der Androgenbiosynthese

Hypophysenzwischenlappen (basophile Zellen) ß-Zellen

Typ-lil- Rezeptor

Second messenger: cAMP

Frau: Bildung des Gelbkörpers

Melanozyten

Steigerung der Melaninbiosynthese Regulation der Hautpigmentierung

--?

• Melatonin

Second messenger: cAMP Typ-III-Rezeptor

sekretorische Zellen der Brustdrüse

Milchproduktion

Second messenger: cAMP

Adenohypophyse (acidophile Zellen)

Typ-III-Rezeptor

ex-Zellen

Second messenger: cAMP

Adenohypophyse (basophile Zellen)

ßl-Zellen

Mann: Spermatogenese

Frau: Granulosazellen

allg. Gewebe

direkte Wirkung: insulin-synergetisch (gesteigerte Proteinbiosynthese und

Glucoseaufnahme in die Zellen)

Fettgewebe

direkte Wirkung: insulin-antagonistisch

(gesteigerte Lipolyse)

direkte Wirkung: insulin-antagonistisch

(gesteigerte Gluconeogenese)

indirekte Wirkung: Synthese von

Somatomedinen

Typ-III-Rezeptor Second messenger: cAMP

• Prolaktoliberin

• Prolaktostatin

• Endorphine ·VIP

• Dopamin • GAP (Vorläuferpeptid von GnRH)

• Somatoliberin

• Somatostatin

• Schilddrüsenhormone

Leber

Thyreotropin

(TSH)

Steigerung der Glucocorticoidbiosynthese

Mann: Sertoli-Zellen

Prolaktin (PRL) Adenohypophyse (acidophile Zellen) Tl-Zellen

Somatotropin (STH)

Typ-III-Rezeptor

Schilddrüse

vermehrte Aufnahmen von Iodid-Ionen

• Thyreoliberin

• Somatostatin

gesteigerte Synthese von T3fT 4

vermehrte Freisetzung von Schilddrüsenhormon aus dem Kolloid

• Noradrenalin

• Rückkopplungs­ hemmung durch

Schilddrüsenhormone

33 32

Syntheseort

Hormonname

Rezeptortyp

Wirkungsort

Wirkung

I

Hypothalamisehe Hormone

~.

ADH (antidiuretisches Hormon)

magnozelluläre Kerngebiete des Hypothalamus

VI·Rezeptor: Typ-III-Rezeptor Second messenger: cAMP

Niere

(Nd. supraopticus, Nc!. paraventricularis

hypothalami)

VI·Rezeptor: Typ-III-Rezeptor

Gefäßmuskulatur

Einbau von Aquaporinen im distalen Tubulus

(

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

-

• Anstieg der Serummolalität

• Acetylcholin/Nicotinl Morphin

• Adrenalin/Ethanol

I!

Vasokonstriktion

I

Second messenger: IPiDAG Oxytocin

Liberine (ReleasingHormone) Corticoliberin

(CRH) Gonadoliberin (GnRH) Melanoliberin (MRH) Proladoliberin (PRH)

Somatoliberin (SRH)

Thyreoliberin (TRH)

Statine (InhibitingHormone) Melanostatin (MIH) Prolaktostatin (PIH)

Somatostatin (SIH)

Typ-III-Rezeptor

magnozelluläre Kerngebiete des Hypothalamus (Nd. supraopticus, Nc!. paraventricularis hypothalami)

Brustdrüsen

Kontraktion der glatten Muskulatur der Brustdrüsen --7 Milchejektion

Myometrium

I Kontraktion der glatten Muskulatur des I. Myometriums --7 Wehen

Second messenger: IPl'DAG

parvizelluläre Kerngebiete des Hypothalamus

Typ-III-Rezeptor

Adenohypophyse

Stimulation der Freisetzung hypophysärer Hormone (Tropine) Corticotropin (ACTH) (+)

Second messenger: cAMP

;i

I

• Saugen des Kindes an der

Brustwarze

• Dehnung der Zervix Empfindlichkeit für Oxytocin wird durch Östrogene (+) und Gestagene (-) reguliert • Absinken der Konzentration von zugehörigem Tropin bzw. dessen Effektorhormon

• Anstieg der Konzentra­ tion von zugehörigem Tropin bzw. dessen

Effektorhormon

• Anstieg der Konzentration von zugehörigem Trepin bzw. dessen Effektorhormon (Tropine)

• Absinken der Konzentra­ tion von zugehörigem Tropin bzw. dessen

Effektorhormon

• Chymus im Duodenum

• Trypsin im Darmlumen

follIkelstimulierendes Hormon (FSH) (+)

luteinisierendes Hormon (LH) (+)

Melanotropin (MSH) (+)

Prolaktin (PRL) (+)

11

Somatotropin (STH) (+)

I

I Hemmung der Adenylatcydase

parvizelluläre Kerngebiete des Hypothalamus

Adenohypophyse

Thyreotropin (TSH) (+)

Hemmung der Freisetzung hypophysärer Hormone Melanotropin (MSH) (-) Prolaktin (PRL) H

Somatotropin (STH) H

Corticotropin H. Thyreotropin (TSH) (-)

~I

Gastrointestinale Hormone Chole· zystokinin

Duodenum und Jejunum: I-Zellen

Typ-III-Rezeptor Second messenger: cAMP Second messenger: IPl'DAG

34

Pankreas Gallenblase

gesteigerte Sekretion von Pankreasenzymen

Kontraktion der glatten Muskulatur:

Entleerung der Gallenblase

35

Hormonname

Syntheseort

.

----

-

Wirkung

Wirkungsort

Rezeptortyp

--

Gastrointestinale Hormone

-----

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

Gastrin (in drei Varianten)

G-Zellen des

Typ-III-Rezeptor

Magen (Belegzellen)

gesteigerte Protonenabgabe: pH sinkt

• mechanische Dehnung der Antrumschleimhaut

• Absinken des pH-Werts im Magenlumen

Big-Gastrin

Antrums und Duodenums

Second messenger: IPJIDAG

Magen (Hauptzellen)

gesteigerte Pepsinsekretion

• pH-Anstieg im Magenlumen

• Sekret in

(Little-)Gastrin

Antrums

Minigastrin

Motilitätszunahme

• Vagusreiz

• GIP

Gallenblase Pankreas (B-Zellen)

Motilitätszunahme gesteigerte Insulinsekretion

• Peptide, Alkohol, Coffein oder Röststoffe im Speisebrei

'VIP

Pankreas (B-Zellen)

gesteigerte Insulinsekretion

• Füllung des Duodenums

Typ-III-Rezeptor Second messenger: IPJ/DAG

Magen (bei Bedarf, um den Dünndarm zu entlasten)

Hemmung der Magensaftsekretion Verzögerung der Magenentleerung

• Absinken des pH-Werts im Duodenum

wie GIP

Pankreas

Stimulation der Freisetzung von Hydrogen­ carbonat und Wasser ins Duodenum Förderung der Insulinausschüttung

• saurer Mageninhalt undl oder Fette befinden sich im Duodenum • Vagusreiz

Antrum (und Duodenum)

Hemmung der Gastrinausschüttung Hemmung der Magenmotalität

Antrums

GIP (gastroDünndarm: K-Zellen inhibitorisches Peptid) Sekretin

Dünndarm

Duodenum und Jejunum: S-Zellen

Somatomedin Leber (oder insulin-like growth factor)

Typ-I-Rezeptor Tyrosinkinasea ktivität

Knochen (Epiphysenfuge)

Steigerung der DNA-IRNA-Synthese Förderung der Zellteilung ~ Längen­ wachstum

• Somatotropin

VIP (vasoaktives intestinales Peptid)

Typ-III-Rezeptor

Magen

Hemmung der HCI-Sekretion

• Aktivierung enterischer Nerven

Second messen ger: cAM P

Verdauungstrakt Pankreas

Hemmung der gastrointestinalen Motilität Förderung der Elektrolytsekretion

Typ-III-Rezeptor

Leber

Förderung der Gluconeogenese und der Glykogenolyse Hemmung der Glykolyse und der Glykogensynthese ~ Erhöhung des Blutzuckerspiegels

Fettgewebe

Förderung der Lipolyse

Nervenendigungen

Pankreatische Hormone Glucagon

Pankreas: A-Zellen

Second messenger: cAMP

36

• Abnahme der extrazellulä­ ren Glucosekonzentration • Somatotropin • Absinken der Fettsäure­ konzentration im Blut • Cholezystokinin • Sympathikusaktivierung

• Insulin • Anstieg der Fettsäure­ konzentration im Blut • Somatostatin

37

Hormonname

Syntheseort

Rezeptortyp

Insulin

Pankreas: B-Zellen

Typ-i-Rezeptor mit Tyrosinkin ase aktivität

- --

I

Sonstige Peptidhormone Angiotensin 11

Calcitonin

Typ-III-Rezeptor

Verdauungstrakt und Pankreas: D-Zellen

-

~

Leber

Förderung der Glykogensynthese Hemmung der Glykogenolyse Hemmung der Gluconeogenese

Skelettmuskulatur

Glucoseaufnahme in die Zelle: GLUT-4 (insulinabhängiger Glucosetransporter) Förderung der Glykogensynthese Hemmung der Glykogenolyse

-

generelle Hemmung aller gastrointestinalen Hormone, unabhängig von deren Wirkung I

Endothelzellen

Regulation d. Sekretion stimulierend

hemmend

• Anstieg des Blutzucker­ spiegels • hoher Fettsäure-, Amino­ säure- oder Ketonkörper­ spiegel im Blut • gastrointestinale Hormone (GIP, Sekretin) • Vagusreiz

• Somatostatin • Adrenalin (über a-lRezeptoren) • Sympathikusreiz

-Gastrin • niedriger luminaler pH-Wert

• Somatostatin (neg. Rückkopplung) • Hypoglykämie • "Stress"

• gesteigerte Reninausschüttung

• verminderte Reninausschüttung

Glucoseaufnahme in die Zelle: GLUT-4 (insulinabhängiger Giucosetransporter) Föderung der Fetteinlagerung Hemmung der Lipolyse

I

Verdauungstrakt und Pankreas

Hemmung der Adenylatcyclase (inhibitorisches G-Protein)

AT I-Rezeptor: Typ-1Il Rezeptor Leber (durch proteolytische Spaltung: Angiotensino- Second messenger: IP/DAG gen -4 Angiotensin I Angiotensin I -4 1I Angiotensin 11) Typ-III-Rezeptor Schilddrüse: C-Zellen Second messenger: cAMP

.­

Förderung der Glykolyse

alle Gewebe

Fettgewebe

Somatostatin

Wirkung

Wirkungsort

j

11

Vasokonstriktion: Blutdruckanstieg

:1 gesteigerte Aldosteronausschüttung

Nebennierenrinde Myozyten Niere

1iI9 "'9·rt• ""'I, '"",h.Id"9 '" 6

• Calciumüberschuss

: ;~ Calcium und Phosphat

Hemmung der Motilität verminderte Sekretion von

Verdauungsenzymen:

Knochen (insbesondere beim! verlangsamte Ca1+-Resorption Stimulation von Osteoblasten und jugendlichen Skelett) Hemmung von Osteoklasten: gesteigerte Mineralisierung des Knochens

Darm

Erythropoetin Niere Leptin

Adipozyten

Knochenmark ZNS

Niere

I

Förderung der Proliferation von Erythroblasten gesteigerte Hämoglobinbiosynthese

Abnahme des O,-Gehalts im Blut

verminderte Ausschüttung von Neuropeptid Y(dieses vermittelt dem Körper ein Hungergefühl)

• "volle" Fettspeicher " • Adrenalin (über ß-Rezeptoren) - Interleukin 1

I Natriurese Diurese

39

38

Guanylatcydaseaktivität

I

Bluldrucksenkung;

11 Niere

-:-l

Nebennierenrinde Neurohypophyse Nebenschilddrüse

Typ-III-Rezeptor

Knochen

I

Second messenger: cAM P Niere

I

I

Darm

40

I

hemmend

• Dehnung der Vorhöfe

I

.Vasodilatation

Hemmung der Aldosteronfreisetzung Hemmung der ADH-Freisetzung

I

~

Regulation d. Sekretion

stimulierend

----

Hemmung der Natriumrückresorption durch Hemmung der Na+/K+-ATPase ~ Natriurese und Diurese Hemmung der Reninfreisetzung

" glatte Muskulatur

I

Parathormon

Wirkung

Typ-i-Rezeptor

Herzvorhöfe: myo· Atriales natriuretisches endodokrine Zellen Peptid (ANP)

'.

Wirkungsort

Rezeptortyp

Syntheseort

Hormonname

:

. Stimulation der Osteoblasten zur Zytokinreisetzung ~ Aktivierung von Osteoklasten ~ Freisetzung von Calcium

• Absinken des Calciumspiegels im Blut

• Anstieg des Caldum­ spiegels im Blut

gesteigerte Calcitriolsynthese Förderung der Calciumrückresorption Hemmung der Phosphatrückresorption Förderung der Calciumresorption

41

Enzyme Reaktionsart

lokalisation

Redoxreaktion irreversibel

Zytoplasma

Gluconolaktonase

Hydrolysereaktion reversibel

Zytoplasma

Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase

Redoxreaktion irreversibel

Zytoplasma

Ribulose-S-Phosphat-Isomerase

Isomerisierung eversibel

Ribulose-S-Phosphat-Epimerase Transaldolase

Enzymname 11 ... 11

I~ I1

Coenzym

Hauptsubstrat

Hauptprodukt

v'!g

6-Phosphogluconat-Dehydrogenase

Transketolase

-I'­

NADP'

6-Phosphogluconat

Ribulose-S-Phosphat (0 1

6-Phosphogluconolacton

6-Phosphogluconat

Glucose-6-Phosphat

6-Phosphogluconolacton

Zytoplasma

Ribulose-S-Phosphat

Ribose-S-Phosphat

Isomerisierung reversibel

Zytoplasma

Ribulose-S-Phosphat

Xylulose-S-Phosphat

(l-Übertragungs-Reaktion irreversibel

Zytoplasma

Ribulose-5-Phosphat Xylulose-S-Phosphat

Seduheptulose-7-Phosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat

Erythrose-4-Phosphat Xylulose-S-Phosphat

Fructose-6-Phosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat

Seduheptulose-7-Phosphat Glycerinaldehyd-3-Phosphat

Fructose-6-Phosphat Erythrose-4-Phosphat

CI-Übertragungs-Reaktion irreversibel

NADP'

Zytoplasma ~

~

42

3-Phosphoglycerat-Kinase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma

1.3-Bisphosphoglycerat ADP

3-Phosphoglycerat ATP

Aldolase

Synthesereaktion reversibel

Zytoplasma

Fructose-l,6-Bisphosphat

Glycerinaldehyd-3-Phosphat Dihydroxyacetonphosphat

Enolase

Synthesereaktion reversibel

Zytoplasma

2-Phosphoglycerat

Phosphoenolpyruvat

Glucose-6-Phosphat-lsomerase

Isomerisierung reversibel

Zytoplasma

Glucose-6-Phosphat

Fructose-6-Phosphat

Glycerinaldehyd-3-PhosphatDehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

Zytoplasma

NAD

Glycerinaldehyd-3-Phosphat

1,3-Bisphosphoglycerat

lactat-Dehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

Zytoplasma

INAD'

Pyruvat

lactat

Phosphofructokinase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma

I

Fructose-6-Phosphat

Fructose-l,6-Bisphosphat

Phosphoglycerat-Mutase

Isomerisierung irreversibel

Zytoplasma

3-Phosphoglycerat

2-Phosphoglycerat

Pyruvat-Kinase

Gruppenübertragungsreaktion reversibel

Zytoplasma

Phosphoenolpyruvat

Pyruvat

Triosephosphat-Isomerase

Isomerisierung reversibel

Zytoplasma

Dihydroxyacetonphosphat

Glycerinaldehyd-3-Phosphat

~

I

43

Enzymname t.11li Irel)(J"

~

3-Phosphoglycerat-Kinase

..

Gruppenubertragungsreaktion Irreversibel

coenzym

lokalisation

Reaktionsart ~--

Zytoplasma "I

--­

Zytoplasma

Hauptsubstrat

Hauptprodukt

1,3-Bisphosphoglycerat AOP

3-Phosphoglycerat ATP

Fructose-1.6-Bisphosphat

Glycerinaldehyd-3-Phosphat Oihydroxyacetonphosphat

Aldolase

Synlhesereaktion reversibel

Enolase

synhesereaktion reversibel

Zytoplasma

2-Phosphoglycerat

Phosphoenolpyruvat

Hydrolysereaktion irreversibel

Zytoplasma (nur leber, Niere und Oar

Fructose-l.6·Bisphosphat

Fructose-6-Phosphat

" raues ER (nur leber, Niere und Darn,

Glucose-6-Phosphat

Glucose

Glucose-6-Phosphat

Fructose-6-Phosphat

Glycerinaldehyd-3-Phosphat

1,3-Bisphosphoglycerat

l-Malat

Oxalacetat

Oxalacetat

Phosphoenolpyruvat

3-Phosphoglycerat

2-Phosphoglycerat

pyruvat

Oxalacetat

Dihydroxyacetonphosphat

Glycerinaldehyd-3-Phosphat

u-Ketogluterat

Succinyl-CoA

Citrat

Isocitrat

Oxalacetat Acetyl-(oA

Citrat

Fumarat

l-Malat

~NAO+

Isocitrat

a-Ketoglutarat

NAD+

l-Malat

Oxalacetat

fAD

Succinat

Fumarat

;

"'

.. Fructose-1.6-Bisphosphatase

..

..

Glucose-6-Phosphatase

Hydrolysereaklion ireversibel

Glucose-6-Phosphat-lsomerase

Isomenslerung reversibel

Zytoplasma

Redoxreaktion reversibel

Zytoplasma

.. Glycerinaldehyd-3-PhosphatOehydrogenase

..

..

I'

Redoxreaktion reversibel

Phosphoenolpyruvat-Carboxylase

Synthesereaktion irreverSibel

Zytoplasma (nur leber, Niere und Da

Phosphoglycerat-Mutase

Isomenslerung IrreverSibel

Zytoplasma

.­

~I

-­ Mitochondrium

'" :J

Pyruvat-Carboxylase

Synthesereaktion irreversibel

Triosephosphat-Isomerase

Isomerisierung reversibel

Zytoplasma

a-Ketoglutarat-Dehydrogenase

Redoxreaktion irreversibel

Mitochondrium

Aconitase

Isomerisierung reversibel

Mitochondrium

Citrat-Synthase

Synthesereaktion irreversibel

Mitochondrium

Fumarase

Synthesereaktion reversibel

Mitochondrium

Isocitrat-Dehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

Mitochondrium

Malat-Dehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

Mitochondrium (nur Leber, Niere und Da

Succinat-Oehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

Innenseite der inneren Mitochondrienmembran

.

NAO­

':NAO+ Mitochondrium (nur Leber, Niere und Dar

Malat-Oehydrogenase

..

.

~~

Biotin

(nur Leber. Niere und Dan

Citratzyklus

I

I

CoenzymA NAD-

I Coenzym A (Wird ab­ gespalten)

45 44

Coenzym

Reaktionsart

lokalisation

Succinat-Thiokinase

Gruppenübertragungsreaktion

Mitochondrium

Malat-Oehydrogenase

Redoxreaktion reversibel

NAD+ Mitochondrium (nur Leber, Niere und Darrr,

Acyl-CoA-Oehydrogenase

Redoxreaktion irreversibel

Mitochondrium

Acyl-CoA-Synthetase

Synthesereaktion in 2 Schritten irreversibel

Zytoplasma Schritt 1: Schritt 2:

Enzymname

-

-.

-

IJ-Oxidation

--

-

Ha uptsubstrat

Hauptprodukt -~--

Succinyl-CoA

Succinat

L-Malat

Oxalacetat

~. fAD

Acyl-CoA

Enoyl-CoA

I-

CoenzymA

freie Fettsäure Acyladenylat

Acyladenylat Acyl-CoA

Acyl-CoA

Acyl-Carnitin

Acyl-Carnitin

Acyl-CoA

Enoyl-CoA

Hydroxyacyl-CoA

Hydroxyacyl-CoA

Ketoacyl -C oA

O-Methylmalonyl-CoA

l-Methylmalonyl-CoA

Coenzym A (wird ab­ gespalten)

Carnitin-Acyl-Transferase I

Gru pp enübertragungs rea ktion irreversibel

Außenseite der inneren Mitochondrienmembran

Coenzym A

Carnitin-Acyl-Transferase 11

Gruppen übertrag ungsrea ktion

irreversibel

innenseite der inneren Mitoch ond rien me mbran

Coenzym A

Enoyl-CoA-Hydratase

Synthesereaktion reversibel

Mitochondrium

l-~-Hydroxyacyl-CoA-Oehydrogenase

Redoxreaktion irreversibel

Mitochondrium

Methylmalonyl-CoA-Epimerase

Isomerisierungsreaktion irreversibel

Mitochondrium

Methylmalonyl-CoA-Mutase

Isomerisierungsreaktion irreversibel

Mitochondrium

1:I Vitamin B

l-Methylmalonyl-CoA

Succinyl-CoA

Propionyl-CoA-Carboxylase

Synthesereaktion irreversibel

Mitochondrium

{Biotin

Propionyl-CoA

O-Methylmalonyl-CoA

Thiolase

Thiolysereaktion

Mitochondrium

'Ls.0enzym A

Ketoacyl-CoA

Acetyl-CoA

rBiotin

Acetyl-CoA

Malonyl-CoA

Acetyl-CoA

Fettsäure-Synthase-Komplex mit Acetyl-Rest an peripherer SH-Gruppe

Fettsäure-Synthase-Komplex mit Acyl-Rest an zentraler SH-Gruppe

freie Fettsäure

Citrat

Acetyl-CoA

Fettsäure-Synthase-Komplex mit Enoyl-Rest an zentraler SH-Gruppe

Fettsäure-Synthase-Komplex mit AcylRest an zentraler SH-Gruppe

Fettsäure-Synthase-Komplex mit Hydro­ xyacyl-Rest an zentraler SH-Gruppe

Fettsäure-Synthase-Komplex mit EnoylRest an zentraler SH-Gruppe

Fettsäuresynthese Acetyl-CoA-Carboxylase

---

Acetyl-Transferase

Acyl-Hydrolase

--

ATP-Citrat-lyase Enoyl-Reduktase

- --

-

Hydroxyacyl-Oehydrogenase

46

:

Synthesereaktion irreversibel

---

Zytoplasma (bevorzugt in Leber)

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma (bevorzugt in Leber)

Hydrolysereaktion irreversibel

Zytoplasma (bevorzugt in Leber)

Synthesereaktion irreversibel

Zytoplasma (bevorzugt in Leber)

Redoxreaktion irreversibel Dehydratisierungsreaktion irreversibel

-

Zytoplasma (bevorzugt in Leber) Zytoplasma (bevorzugt in Leber)

(wird ab­ gespalten)

rNAD+

Tl

I

Coenzym A (Wird ab-.

\coenzym A

[:H'

47

Enzymname

Reaktionsart

lokalisation

Pyrophosphomevalonat-Kinase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma

5qualen-Synthetase

Synthese reaktion irreversibel

raues ER

coenzym

~

StIckstoffentsorgung

--­

NADP"

Carbamoylphosphat-Synthetase I

Synthesereaktion irreversibel

Glutamat-Oehydrogenase

Redoxreaktion irreversibel

Zytoplasma (nur Leber und Niere)

Hydrolysereaktion irreversibel

Zytoplasma (nur Leber und Niere)

Glutaminase

-.

Synthesereaktion reversibel

Glutamin-Synthetase

-

Mitochondrium (nur Leber und Niere)

! 'NAO' bzw.

I:~NAD~" ..

Zytoplasma

---L­

--­

Harnstoffzyklus

Hauptsubstrat 5-Pyrophos.phomevalonat

--­

Hauptprodukt 3-Phospho-5-Pyrophosphomevalonat

2x Farnesylpyro.phosphat

Squalen

CO 2

Carbamoylphosphat

Glutamat

NH 3

Glutamin

NH 3

NH 3 Glutamat

Glutamin

Argininosuccinase

Synthesereaktion irreversibel

Zytoplasma (nur Leber und Niere)

Argininosuccinat

Arginin

Arginase

Hydrolysereaktion irreversibel

Zytoplasma (nur Leber und Niere)

Arginin

Isoharnstoff

Argininosuccinat-Synthase

Synthesereaktion irreversibel

Zytoplasma (nur Leber und Niere)

Citrullin

Argininosuccinat

Ornithin-Carbamoyl-Transferase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Mitochondrium (nur Leber und Niere)

Carbamoylphosphat

Citrullin

Alanin-Amino-Transferase (ALT)

Gruppenübertragungsreaktion reversibel

Zytoplasma

Alanin a-Ketoglutarat

Pyruvat Glutamat

Aspartat-Amino-Transferase (AST)

Gruppenübertragu ngsreaktion reversibel

Zytoplasma

Aspertat a-Ketoglutarat

Oxalacetat Glutamat

Adenin-Phosphoribosyl-Transferase (APRT)

Gruppenübertragungsreaktion

Zytoplasma

'l

Adenin

Adenosin-Monophosphat

Glutamin-Phosphoribosylpyro­ phosphat-Transferase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma

I

Phosphoribosylpyrophosphat

5-Phosphoribosylamin

Glycinamid-RibonukleotidSynthetase

Synthesereaktion irreversibel

Zytoplasma

5-Phosphoribosylamin

Glycinamin-Ribonukleotid

Hexokinase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Zytoplasma

Glucose

Glucose-6-Phosphat

Hypoxanthin-GuaninPhosphoribosyl-Transferase (HGPRT)

Gruppenübertragungsreaktion

Zytoplasma

Hypoxanthin Guanin

Inosin-Monophosphat Guanosin-Monophosphat

Ribosephosphat-PyrophosphatKinase

Gruppenübertragungsreaktion irreversibel

Ribose-5-Phosphat

Phosphoribosylpyrophosphat

Aminosäurestoffwechsel

-

U~,id".J·

._­

phosphat .. Pyridoxal­ phosphat

Purin synthese

50

Zytoplasma

Ir

r

.-

.-

. _.

-

51

Enzymname

Reaktionsart

lokalisation

Redoxreaktion

Zytoplasma

Coenzym

-------

Purinabbau Xanthin-Oxidase

Aspartat-Transcarbamoylase

--

Carbamoylphosphat-Synthetase 11

,

-

Zytoplasma

Orotidin-5-Phosphat-Decarboxylase

Synthesereaktion

Zytoplasma

Gruppenübertragungsreaktion

Zytoplasma

Gruppenübertragungsreaktion Ribosephosphat-Pyrophosphatirreversibel Kinase

---

Zytoplasma

---

Redoxreaktion irreversibel

Xanthin Harnsäure

Carbamoylphosphat

Carbamoylaspartat

--

Redoxreaktion

Pyruvat-Dehydrogenase

Hypoxanthin Xanthin

_.

Ubichinon

---

­

~::

I

-

......

-

.

Carbamoylaspartat

.".

Carbamoylphosphat

Dihydroorotsäure

,

Dihydroorotsäure

Orotsäure

Orotidin-5-Phosphat

Uridin-Monophosphat

Orotsäure

Orotidin-5-Phosphat ~

=-.=::';;

Mitochondrium

-

CO 2

--­

=:::

Zytoplasma

Dihydroorotsäure-Dehydrogenase Phosphoribosyl-Transferase

~I= -'I

=-.-= .

Zytoplasma

Synthesereaktion

irreversibel

Kondensation

Dihydroorotase

Zytoplasma

Gruppenübertragungsreaktion

Hauptprodukt

""'\---

~

Pyrimidinsynthese

Hauptsubstrat

_­

NAD'

Ribose-S-Phosphat

Phosphoribosylpyrophosphat

Pyruvat

Acetyl-CoA

CoenzymA

Alphabetische Liste der Enzyme (Angabe des jeweiligen Stoffwechselweges, in dem das Enzym vorkommt, nach dem Doppelpunkt)

Acetoacetyl-CoA- Hydratase: Ketogenese Acetoacetyl-CoA-Thiolase: Ketonkörper-Abba u Acetyl-CoA-Carboxylase: Fettsäuresynthese Acetyl-Transferase: Fettsäuresynthese Aconitase: Ci.tratzyklus Acyl-CoA-Dehydrogenase: ß-Oxidation Acyl-CoA-Synthetase: ß-Oxidation Acyl-Hydrolase: Fettsäuresynthese Adeni n-Phospho ribosyl-Transferase: Purinsynthese Alanin-Amino-Transferase: Aminosäurestoff­ wechsel Aldolase: Glykolyse, Gluconeogenese

Arginase: Harnstoffzyklus

Argininosuccinase: Harnstoffzyklus Argininosuccinat-Synthase: Harnstoffzyklus Aspartat-Amino-Transferase: Aminosäurestoff­ wechsel Aspartat-Transcarbamoylase: Pyrimidinsynthese ATP-Citrat-Lyase: Fettsäuresynthese

52

Carbamoylphosphat-Synthetase I: Stickstoff­ entsorgung

Carbamoylphosphat-S}'Ilthetase 11: Pyrimidin­ synthese Carnitin-Acyl-Transferase 1+ 1I: ß-Oxidation Citrat-Synth.ase: Citratzyklus

Dihydroorotase: Pyrimidinsynthese

Dihydroorotsäure-Dehydrogenase: Pyrimidi11­ synthese Dimethylallyl-Transferase: Cholesterinbio­ synthese

Enolase: Glykolyse, Gluconeogenese

Enoyl-CoA-Hydratase: ß-Oxidation Enoyl-Reduktase: Fettsäuresynthese Fructose-l,6- Bisphosphatase: Gluconeogenese Fumarase: Citratzyklus

Geranyl-Transferase: Cholesterinbios}'Ilthese Gluconolaktonase: Pentosephosphatweg Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase: Pentose­ phosphatweg

Glucose-6-Phospha tase: Gluconeogenese Glucose-6- Phosphat- [somerase: Glykolyse, Gluconeogenese Glutarnat-Dehydrogenase: Stickstoffentsorgung Glutaminase: Stickstoffentsorgung Glutamin-Phosphori.bosylpyrophosphat­ Transferase: Purin synthese Glutamill-Synthetase: Stickstoffentsorgung Glycerinaldehyd-3- Phosphat-Dehydrogenase: Glykolyse, Gluconeogenese Glycinarnid -Ribonukleoti d-Syn thetase: Purinsynthese Hexokinase: Purinsynthese ß-HMG-CoA-Lyase: Ketogenese ß-HMG-CoA-Reduktase: Cholesterinbiosynthese ß-HMG-CoA-Synthase: Ketogenese, Cholesterin­ biosynthese L-ß-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase: ß-Oxidation l-IydroAl'acyl- Dehydrogenase: Fettsäu resyn these

ß-Hydroxybutyrat-Dehydrogenase: Ketonkörper­ Abbau Hypoxanthin-Guani.n-Phosphoribosyl­ Tra nsferase: Puri nsyn these lsocitrat-Dehydrogenase: Citratzyklus Isopentenylpyrophosphat-Isomerase: Cholesterinbiosynthese ß- Ketoacyl-CoA-Transferase: Ketonkörper-Abbau Ketoacyl- Reduktase: Fettsäuresynthese Ketoacyl-Synthase: Fettsäuresynthese 0.- Ketoglu tarat-Dehyd rogenase: Citratzyklus Lactat-Dehydrogenase: Glykolyse Malat-Dehydrogenase: GJuconeogenese, Citratzyklus

Malonyl-Transferase: Fettsäuresynthese

Methylmalonyl-CoA-Epimerase: ß-Oxidation MethylmalonyJ-CoA-Mutase: ß-Oxidation

Mevalonat-Kinase: Cholesterinbiosynthese

Orotidin-S-Phosphat-Decarboxylase: Pyrimidin­ s}~lthese

53

Maßeinheiten Om ithin -Carbamoyl-Tra nsferase: Harnstoff­ zyklus Phosphoenolpyruvat-Carboxylase: Gluconeo­ genese Phosphofructokinase: Glykolyse 6-Phosphoglucona t-Dehydrogenase: Pen tose­ phosphatweg 3-Phosphoglycerat-Kinase: Glykolyse, Gluconeo­ genese Phosphoglycerat-Mutase: Glykolyse, Gluconeo­ genese PhosphomevaJonat-Kinase: Cholesterinbio­ synthese Phosp horibosyl-Transferase: Pyrimidinsyn these Propionyl-CoA-Carboxylase: ß-Oxidation Pyrophosphom evalonat-Ki nase: Cholesterin­ biosynthese

Pyruvat-Carboxylase: Gluconeogenese Pyruvat-Kinase: Glykolyse Ribosep hospha t-Pyrophosphat-Kinase: Purinsynthese, Pyrimidinsynthese Ribulose-5-Phosphat-Epimerase: Pentosephos­ phatweg Ribulose-5-Phosphat-Isomerase: Pentosephos­ phatweg Squalen-Synthetase: Cholesterinbiosynthese Succinat-Dehydrogenase: CitratzykIus Succinat-Thiokinase: CitratzykIus Thiolase: ß-Oxidation TransaIdolase: Pentosephosphatweg TransketoJase: Pentosephosphatweg Triosephosphat-Isomerase: Glykolyse, Gluconeo­ genese Xanthin-Oxidase: Purinabbau

Basisgröße

Basiseinheit

länge

Meter

m

Masse

Kilogramm

kg mol

Symbol

Stoffmenge

Mol

Zeil

Sekunde

s

elektr. Stromstärke

Ampere

A

Temperatur

Kelvin

K

lichtstärke

Candela

cd

Seit 1954 laufen weltweit Bemühungen, für alle Mess­ größen in den Naturwissenschaften und in der Medi­ zin nur noch die Maßeinheiten des SI-Systems (Sys­ terne International d'Vnites) zu benutzen. Es beruht auf sieben voneinander unabhängigen Basiseinhei­ ten. Alle anderen Maßeinheiten können von diesen Basiseinheiten abgeleitet werden.

Von SI-ßasiseinheiten abgeleitete kohärente Einhe.iten. (Wird eine zusammengesetzte Einheit zu Um­ ständlich, erhält sie eine eigene Bezeichnung mit einem eigenen Symbol.)

Messgröße

Definition

SI-Einheit

Abkürzung

Kraft

Masse mal Beschleunigung

kg· m . S-1

Newton

N

Arbeit, Energie, Wärmemenge

Kraft mal Weg

kg . m1 • S-I = Nm

Joule

J

leistung

Arbeit pro Zeit

kg . ml . S-3 =JS-I

Druck

Kraft pro Flache

kg' m' . S-I = Nm

elektr. Spannung Leistung pro Stromstärke elektr. Wider­ Spannung pro Stromstarke stand

54

l

Symbol

Watt

W

Pascal

Pa

kg . ml . A-I . ,3 =WA-'

Volt

V

kg . ml . A-I . ,3 = VAl

Ohm

n

Siemens

S

Coulomb

C

elektr. leit­ fähigkeit

Stromstärke pro Spannung

AI . S3 . kg-l . m-I = AV

elektr. Ladung

Stromstärke mal Sekunde

A· s

1

55

11

Faktor

Zehnerpotenz

Vorsilbe

Symbol

1 Billiarde I Billion 1 Milliarde 1 Million 1Tausend

10 '1 10 '1 109 10& 103

PetaTeraGigaMegaKilo-

P T

G

M

k

1Tausendstel 1 Millionstel , Milliardstel 1 Billionstel 1 Billiardstel

10- 3 10 9 10- 11 10- 11

Milli MikroNanoPikoFemto

m

IJ

n

p

Hundert Zehn

101 10 '

HektoDeka-

h da

oder dk

Zehntel Hundertstel

10 10

DeziZenti-

d

c

10~

I

1

DezimalskaJa: Um Zahlen mit langen Ziffern folgen übersichtlicher handhaben zu können, werden jeweils für den Faktor 1000 spezielle Vorsilben und Symbole benutzt.

r

Kleinere Dezimalschritte sind daneben gebräuchlich im Bereich des häufigsten ZahlenanfalJs

Alte Maßeinheiten und ihre Umrechnung. (Für eine wohl noch längere übergangszeit werden in der Me·

dizin neben den SI-Einheiten auch einige historisch überlieferte Maßeinheiten verwendet werden. Eine Auswahl samt den Umrechnungsfaktoren ist in folgender Tabelle zusammengestellt.) Symbol

Umrechnung in SI-Einheit

Länge:

Ängström

Ä

, Ä = 10- 10 m

Druck:

Quecksilbersäule Meter Wassersäule Bar techno Atmosphäre

mmHg, Torr mH 10 bar at

1 mmHg = 133,322 Pa

1 mH 10 = 9B,0665 kPa

1 bar = 100 kPa

1 at = 9B,0665 kPa

Arbeit:

Kalorie Kilowanslunde Erg

cal kWh erg

1 cal = 4,186 J

1 KWh = 3600 kJ

1 erg = 10-7 J

Kraft:

Pond Dyn

p dyn

1 P = 9,80665· 10-3 N

1 dyn = 10 1 N

Leistung:

pferdestärke

PS

1 PS

Temperatur:

Grad Celsius

°C

Temperatur in °C - K-273,15

Alte Maßeinheit

56

-

= 735,5W

~