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antioxidatives SchutzsystemZoomA-Z

Fachgebiet - Biochemie

Das antioxidative Schutzsystem ist eine Gruppe von Enzymen und niedermolekularen antioxidativen Molekülen, die eine "Entsorgung" von reaktiven Sauerstoff-Spezies (ROS) und freien Radikalen in der Zelle garantiert. Es ist ein evolutionsbiologisch sehr altes System. Es wurde notwendig, als die ersten Zellen begannen, Sauerstoff für ihre Energiegewinnung zu nutzen. Da der hochaggressive Sauerstoff leicht Schäden an wichtigen Strukturen der Zelle auslösen kann - die bis zum Funktionsverlust oder sogar bis zur Entstehung von Krebs führen können - musste ein Weg gefunden werden, den Sauerstoff und seine Verbindungen zu kontrollieren.

Allein die DNA jeder einzelnen Zelle ist täglich geschätzten 10.000 oxidativen Angriffen ausgesetzt. Bei Infektionen und Entzündungsprozessen steigt die Zahl der ROS ("oxidativer Stress"), da das Immunsystem freie Radikale auch als Waffe gegen Mikroorganismen im Körper einsetzt. Um diese enorme Anzahl aggressiver Moleküle einzudämmen, ist das antioxidative Schutzsystem als ein sich selbst recycelndes System angelegt.

Bestandteile des antioxidatives Schutzsystems sind Enzyme der Gruppe der Superoxid-Dismutasen, Katalasen und Peroxidasen. Sie enthalten die Mineralstoffe Eisen und Zink sowie die Spurenelemente Kupfer, Mangan und Selen als essenzielle Cofaktoren. Mesomeriestabilisierte kleine Moleküle wie Ascorbinsäure (Vitamin C), Tocopherol (Vitamin E) und Ubichinone (Coenzym Q10) dienen vor allem als Radikalfänger und werden vom Enzymsystem recycelt. Natürliche Antioxidanzien in der Nahrung, wie Carotinoide und das in Trauben enthaltene Resveratrol, sind für das System nicht notwendig, können es aber unterstützen.

Abb.1
Enzymatische "Entsorgung" des Superoxid-Anionradikals

SOD: Superoxid-Dismutase; CAT: Katalase; GPx: Glutathion-Peroxidase; GR: Glutathion-Reduktase; div.: mehrere Enzyme des Pentose-phosphat-Stoffwechselwegs; GSH: Glutathion; GSSG: Glutathion-disulfid; NADP: Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid-Phosphat; G-6-P: β-D-Glucose-6-phosphat; R-5-P: Ribulose-5-phosphat

Siehe auch: Glutathion

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

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