Einführung in die allgemeine Biochemie / von Carl Oppenheimer.

Carl Oppenheimer

Date:: 1936

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Credit: Einführung in die allgemeine Biochemie / von Carl Oppenheimer. Source: Wellcome Collection.

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Salpeter angereichert vor findet, so ist diese Beobachtung möglicherweise von prakti- schem ackerbaulichen Interesse. Es sei kurz erwähnt, daß sich das auf der Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen stehende Element Molybdän ähnlich verhält; auch T i t a n i u m scheint bei Pflanzen eine anregende Rolle zu spielen. Vollkommen unklar ist die Frage, ob Arsen ein Bioelement ist. Sicher ist nur, daß es nach den Forschungen von Bertrand überall, auch in Wirbellosen vorkommt, auch in Harn, Milch, Schweiß übergeht. In den Organen van Säugetieren kommt es in der Größenordnung von 0,03 mg je Kilo frische Substanz vor. Auch Vogeleier ent- halten es in erheblicher Menge (0,02 mg in 1 Hühnerei). Wenn As ein Bioelement ist, könnte man ihm nach Analogie seiner pharmakologi- schen Wirkung eine gewisse Bedeutung als Katalysator im Stoffwechsel zumessen. Betrachten wir nun die Metalle, so heben sich aus der großen Zahl von im Körper gefundenen Metallen zunächst zwei als unzweifelhafte und hochwichtige Bioelemente heraus. Daß Eisen ein lebenswichtiges Elemente ist, hat man eigentlich von jeher angenommen, aber seine wirklich universelle Bedeutung ist doch erst in jüngster Zeit, insbesondere durch die klassischen Arbeiten Otto War- burg's bekannt geworden. Wir kommen auf die Rolle der eisenhaltigen Atmungsfermente im einzelnen noch im Kapitel Mechanismus der Zell- vorgänge zurück, hier nur wenige Vorbemerkungen über das Eisen selbst als Bioelement. Der menschliche Körper enthält circa 3,2 g Eisen, dies als Beispiel der Verteilung in einem höheren Organismus. Bei den Pflanzen finden sich wechselnde Mengen, da sie hier hauptsächlich von der Aufnahme abhängig sind und nur ein geringer Anteil wirklicher Bestandteil der lebenden Substanz ist. Im tierischen Körper können wir roh dreierlei Arten von Eisen unterscheiden. Erstens finden sich hauptsächlich in Milz und Leber einfachere Eisenverbindungen, vermutlich Salze irgendwelcher Art. Sie dienen wohl hauptsächlich als Speicher, als Vorratseisen für den Aufbau der eigentli- chen biologisch wichtigen Systeme. Die eigentlichen biologischen Eisenverbindungen sind sämtlich dadurch charakterisiert, daß in ihnen das Eisen in einer sog. inneren Komplexbin- dung (d. h. fest und nicht ionisiert) gebunden ist, und zwar an den Stick- stoff eines besonderen mehrkernigen Ringsystems, das sich vom Pyrrol ableitet: es sind Eisensalze gewisser Porphyrine. Durch die Einfüh- rung dieses Eisens in den Komplex der Porphyrine entstehen Stoffe, die man generell als H ä m i n e bezeichnet. Hämine sind also im jetzigen Sprachgebrauch Eisensalze der Porphyrine überhaupt, während nach der historischen Entwicklung das Wort „Hämin“ ursprünglich nur den Farb- stoffanteil des roten Blutfarbstoffs allein (des Hämoglobins) bedeutete. Der Aufbau dieser Stoffe ist in der Tierreihe verschiedene Wege gegangen. Einerseits bildete sich bei höheren Tieren, beginnend mit einigen schon hoch organisierten Würmern, der eigentliche Blutfarbstoff aus. In diesem ist ein ganz bestimmtes Hämin, das Protohämin verankert an einen Eiweißkörper, und je nach der Art dieses Eiweißkörpers haben sich etwas verschiedene rote Blutfarbstoffe ausgebildet, von denen der wichtigste bei allen höheren Tieren vorkommende das Hämoglobin ist. Diesem Blutfarb- stoff ist nun eine ganz besondere Funktion zugeordnet. In dem Maße, wie die Tiere einerseits größer wurden, andrerseits ihre Organisation sich ver- wickelte, reichten die primitiven Mechanismen nicht mehr aus, welche den