Stoffwechsel: Häm Flashcards
Beschreibe die Struktur des Myoglobins!
8 α-Helices
Beschreibe die Struktur des Hämoglobins!
- Tetramer: 2 α- und 2 β-Globin Ketten
- Pro Globinkette ein O2-bindendes Häm als prosthetische Gruppe
Wie ist Häm als prosthetische Gruppe des Myoglobins gebunden?
- in einer hydrophoben Tasche eingebettet
- über nicht kolavente Bindungen fixiert
- ist ein aromatisches Ringsystem mit einem zentralen Eisenion (Fe2+ )
= Ort der Sauerstoffbindung
Durch welche Mutation kommt es zu einer Sichelzellanämie?
β-Kette (E6V)
Welche Rolle hat Cytochrom c in der Atmungskette?
Hämproteine als Elektronentransportvermittler
(Elektronencarrier)
in den Mitochondrien
bei der oxidativen Phosphorylierung (Energiegewinnung)
zwischen den Komplexen
Cytochrom c -Reduktase
und Cytochrom c -Oxidase
Beschreibe die Struktur des Hämrings (Protoporphyrin IX)!
- in der Mitte des Rings ist ein Eisenion
durch 3 (4) N-Atome der Pyrrolringe komplexiert - 4 Pyrrolringe über Methylenbrücken (-CH=) verknüpft
- 4 Methyl- sowie
- je 2 Vinyl- und Proprionsäuregruppen
besetzen als Substituenten das Tetrapyrrolringsystem
Welche Bedeutung hat der Hämring (Protoporphyrin IX)?
- Elektronenüberträger (Cytochrome)
- katalytische Gruppe (NO-Synthase, Katalase)
- Sensor für diatomare Verbindungen
wie NO (Guanylatcyclase), CO (Transkriptionsfaktor) und O2
(bakterielle Histidinkinase)
Beschreibe den Aufbau der Hämgruppe!
- 1 zweiwertiges Eisenion Fe2+;
dieses hat 6 Koordinationsstellen: - 4 Bindungen an das Porphyringerüst
- 1 kovalente Bindung an einen Histidinrest der Globinkette
- 1 Bindungsstelle für das O2-Molekül
Nenne die Rolle des Häm a!
Welche funktionelle Gruppe ist an das Porphyrin-Gerüst gebunden?
- Cytochrom-c-Oxidase
- Hydroxyfarnesyl-Gruppe
Nenne die Rolle des Häm b!
Welche funktionelle Gruppe ist an das Porphyrin-Gerüst gebunden?
Rollen:
- Hämoglobin
- Myoglobin
- Katalase
- Succinat-Dehydrogenase
- Cytochrom-c-Reduktase
- Cyclooxygenase
- Cytochrom P450
Funktionelle Gruppe:
−CH=CH2-Gruppe (Vinyl-)
Nenne die Rolle des Häm c!
Welche funktionelle Gruppe ist an das Porphyrin-Gerüst gebunden?
- Cytochrom-c
- −CH(CH3)SH
Beschreibe die Schritte der Hämsynthese!
Wie lautet sein Schlüsselenzym?
- Porphyrine entstehen aus Glycin und Succinyl-CoA
- Schlüsselenzym: δ-Aminolävulinat-Synthase
- Schlüsselreaktion/PLP (Pyridoxalphosphat) als Coenzym:
Succinyl-CoA + Glycin
[δ-Aminolävulinat-Synthase]–>
δ-Aminolävulinat
- Kondensation:
2 δ-Aminolävulinat –> Porphobilinogen
Wie wird die Hämsynthese reguliert?
δ-Aminolävulinat-Synthase wird reguliert…
- auf der Ebene der mRNA
(Hemmung der Translation durch ein hämbindendes Regulatorprotein) - auf Proteinebene
(Hemmung der Translokation des cytoplasmatisch-synthetisierten Enzyms ins Mitochondrium durch Häm)
Beschreibe die Schritte des Abbaus von Erythrozyten!
- Öffnung des Tetrapyrrolrings durch Hämoxygenase:
Dabei entsteht Biliverdin (lineares Tetrapyrrol),
sowie CO und H2O - Biliverdin-Reduktase Aktivität führt zu Bilirubin:
- Bilirubin wird an Albumin gebunden
und im Blut zur Leber transportiert - In der Leber werden die beiden Propionat-Seitenketten
mit UDP-Glucuronat umgesetzt - Es entsteht das Endprodukt des hepatischen Hämabbaus,
Bilirubin-diglucuronid („direktes“ Bilirubin).
Wird über Galle und Darm ausgeschieden. - Bakterielle Enzyme wandeln Bilirubin-Diglucuronid um:
- direktes Bilirubin wird im Kolon
über Zwischenschritte zu unkonjugiertem Stercobilin
- Stercobilinogen und Urobilinogen
werden zu Anteilen rückresorbiert
(entherohepatischer Kreislauf)
Was passiert mit den Abbauprodukten von Erythrozyten?
Wo werden sie aussortiert und metabolisiert?
- Werden v.a. in der Milz aussortiert und metabolisiert
- Proteinanteil wird vollständig proteolysiert
- AS und freigesetztes Fe2+ werden recycelt
