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Übersicht lesenswerter Artikel im Bereich der Biochemie
Hier findest Du eine Übersicht über alle lesenswerten Artikel des Bereichs Chemie. Wenn Du über einen besonders gut geschriebenen Artikel stolperst, trage ihn bitte in die Liste der Kandidaten für lesenswerte Artikel ein, um damit den Autoren ein kleines Lob zukommen zu lassen. Bist Du jedoch der Meinung, dass dieser Artikel bereits herausragend, wenn nicht gar exzellent ist, dann nominiere ihn bitte für die Kandidaten für exzellente Artikel.
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Als Katalyse (griechisch κατάλυσις, katálysis – die Auflösung) wird die Einleitung, Beschleunigung oder Lenkung chemischer Reaktionen durch Beteiligung bestimmter Stoffe, so genannter Katalysatoren, die sich bei diesem Prozess nicht aufbrauchen, bezeichnet.
In der lebenden Zelle spielen Enzyme, die biochemische Prozesse katalysieren, eine fundamentale Rolle im Stoffwechsel von der Verdauung bis hin zur Reproduktion und Transkription der Erbinformation.
Im Umweltbereich spielen sowohl natürlich ablaufende katalytische Prozesse wie die Bildung von Smog eine große Rolle als auch die katalytische Reduzierung von Schadstoffen im Automobil- und Kraftwerksbereich. Neue Systeme zur Energieherstellung und –speicherung wie die Brennstoffzelle basieren auf katalytischen Prozessen. ...weiter
Ubiquitin ist ein Protein, das in allen eukaryotischen Zellen, also ubiquitär zu finden ist. Das Protein selbst hat keinerlei Einfluss auf die Physiologie der Zelle, sondern ändert die Eigenschaften anderer Proteine, an die es umkehrbar (reversibel) gebunden wird. Je nach Art und Anzahl der Ubiquitin-Bindungen werden dadurch deren Halbwertszeit, Funktion oder Verteilung innerhalb der Zelle (Lokalisation) reguliert. Das Ubiquitin-System ist unter anderem an den zellulären Prozessen des Protein-Abbaus, der Signaltransduktion allgemein und der Zell-Zyklus-Kontrolle beteiligt. Es dient somit der Veränderung bereits translatierter Proteine („post-translationale Modifikation“) und kann des Weiteren an der Entstehung verschiedener Krankheiten beteiligt sein. ...weiter
Die Ribonukleotidreduktase (oft auch als RNR abgekürzt) ist ein Enzym, das das letzte Glied in der Kette der Synthese der DNA-Bausteine bildet. Es reduziert die 2'-Hydroxygruppe der Nukleotide.
Spätestens seit der Entdeckung der Struktur der DNA durch James Watson und Francis Crick im Jahr 1953 stellte sich die Frage, wie die Zelle die einzelnen Bausteine für das DNA-Polymer herstellt. Acht Jahre später wurde zum ersten mal aus verschiedenen Zellen eine Substanz isoliert, die fähig war, Nukleotide in ihre entsprechenden Desoxynukleotide zu reduzieren. Nach und nach konnte ein immer vollständigeres Bild des neuentdeckten Enzyms gezeichnet werden. Man fand heraus, dass sich die Ribonukleotidreduktase aus zwei verschiedenen Untereinheiten … weiter
CA α-Carboanhydrase
CC Calvin-Zyklus
PEP Phosphoenolpyruvat
PEPC Phosphoenolpyruvatcarboxylase
PEPCK Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase
MDH Malat-Dehydrogenase
ME Malat-Dehydrogenase (decarboxylierend) = Malatenzym
PPDK Pyruvat-Phosphat-Dikinase
Der Crassulaceen-Säurestoffwechsel (Crassulacean Acid Metabolism, abgekürzt CAM) ist ein besonderer Stoffwechsel verschiedener Pflanzen. Während die meisten Pflanzen die Aufnahme und die Fixierung von Kohlenstoffdioxid am Tag durchführen, sind diese Vorgänge in Pflanzen mit CAM zeitlich voneinander getrennt. Der für die Photosynthese benötigte Kohlenstoffdioxid wird hierbei in der Nacht aufgenommen und chemisch in Form von Äpfelsäure in den Vakuolen der Zelle gespeichert. Am darauf folgenden Tag wird das Kohlenstoffdioxid aus der Äpfelsäure wieder freigesetzt und dem Aufbau von Kohlenhydraten im Calvin-Zyklus zugeführt. Wegen des täglichen Auf- und Abbaus dieser Dicarbonsäure wird dieser Stoffwechsel auch als diurnaler Säurerhythmus bezeichnet (lateinisch diurnus = „täglich“). ...weiter
Glutamatcysteinligasen (GCL) sind Enzyme, die den ersten Schritt bei der Bildung des Antioxidans Glutathion katalysieren. Hierbei wird aus den Aminosäuren Glutaminsäure und Cystein das Dipeptid Glutamylcystein gebildet. Da dieser Reaktionsschritt in den meisten Lebewesen die Gesamtgeschwindigkeit der Glutathionsynthese bestimmt, können Mutationen in Genen, die den genetischen Bauplan für GCL enthalten, zu einem Glutathionmangel führen. Hierdurch kann bei Pflanzen und Tieren die Fähigkeit beeinträchtigt werden, giftige Stoffe und reaktive Sauerstoffspezies abzubauen. Bei völligem Ausfall der GCL sind die meisten höheren Organismen nicht lebensfähig. ...weiter
Das Enzym ATP-Synthase oder FoF1-ATPase ist ein Transmembranprotein. Die ATP-Synthase tritt abhängig vom Verhältnis der Substrate und Produkte entweder als ATP-verbrauchende Protonenpumpe oder als Protonen-getriebene ATP-Synthase auf.
Unter physiologischen Bedingungen besteht die Hauptaufgabe des Enzyms allerdings darin, die Synthese von ATP zu katalysieren. ATP ist eine energiereiche Verbindung, deren Bildung der Zufuhr von Energie bedarf:
Um diese Energie aufzubringen, koppelt die ATP-Synthase die ATP-Bildung mit dem energetisch begünstigten Transport von Protonen (oder anderen Ionen) entlang eines Protonengefälles über eine Membran. Die ATP-Synthase ist also ein Energiewandler, der eine Energieform in eine andere umformt. Das Enzym spielt im Stoffwechsel fast aller bekannten Organismen eine zentrale Rolle, da ATP ununterbrochen als Energieüberträger benötigt wird.
Ray Henry Crist (* 8. März 1900 in Mechanicsburg, Pennsylvania; † 23. Juli 2005 in Carlisle) war ein US-amerikanischer Chemiker. Zu seinen Entdeckungen gehören die photochemische Zersetzung von Kaliumpersulfat. Für das Manhattan-Projekt bestimmte er den Dampfdruck und Tripelpunkt von Uranhexafluorid und leitete danach die Abteilung, welche an der großangelegten Trennung Deuteriums von Wasserstoff arbeitete. Danach entwickelte er ein Verfahren zur Uranisotopentrennung mit porösen Nickellegierung.
Zudem entwickelte er ein industrielles Verfahren zur Hydrierung von Kohle als Alternative zum Erdgas. Später untersuchte er die Rolle von Cadmium bei der Erhöhung des Blutdrucks von Ratten, die Verdrängung vonKupfer und Zink durch Blei aus den Enzymen in Rattenhirnen, die Bildung von Stickstoffoxiden aus Ammoniumnitratdünger im Boden, welche zur Zerstörung des Ozons in der oberen Atmosphäre beitragen, die Rate des Protonentransportes durch die Zellmembranen roter Blutkörperchen und die Kupferaufnahme von Algen. Zudem entwickelte er ein Verfahren zur Bioremediation mit Lignin.
Die Photorespiration (griechisch φῶς phōs, Licht; lat.: Respiratio, Atmung), auch oxidativer photosynthetischer Kohlenstoffzyklus bzw. (oxidativer) C2-Zyklus, ist ein Stoffwechselweg in Organismen, die eine oxygene Photosynthese betreiben (Pflanzen, Algen, Cyanobakterien). Hierbei wird Kohlenstoffdioxid in einer lichtabhängigen Reaktion freigesetzt und Sauerstoff wie in der Atmung verbraucht. Daher bezeichnet man den Stoffwechselweg auch als „Lichtatmung“. Dieser Begriff soll an die Zellatmung („Dunkelatmung“) anlehnen, da dort ebenso Kohlenstoffdioxid entsteht und Sauerstoff verbraucht wird. Jedoch haben beide Vorgänge nichts miteinander zu tun.
Die Photorespiration kann im Zuge der Kohlenstoffdioxidfixierung im Calvin-Zyklus während der Photosynthese auftreten. Normalerweise nutzt das beteiligte Schlüsselenzym RuBisCO Kohlenstoffdioxid, alternativ akzeptiert es aber auch Sauerstoff. Dadurch entsteht das toxische Stoffwechselprodukt 2-Phosphoglycolat, das nicht mehr im Calvin-Zyklus verwendet werden kann und daher durch andere biochemische Reaktionen umgewandelt werden muss. In höheren Pflanzen finden diese Reaktionen in drei eng benachbarten Zellkompartimenten statt: dem Chloroplasten, dem Peroxisom und dem Mitochondrium. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Rückgewinnungsprozess. ...weiter
Luciferine
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Luciferine sind unterschiedliche Naturstoffe, die in verschiedenen biolumineszenten Organismen zur Erzeugung von Licht genutzt werden. Durch katalytische Aktivität des entsprechenden Luciferase-Enzyms reagieren sie mit Sauerstoff (Oxidation). Bei der Veränderung, meistens der Abspaltung von Teilgruppen an dem Luciferin, wird Energie in Form von Licht abgegeben. Sowohl Luciferine als auch Luciferasen sind art- oder taxonspezifisch, also für jede Lebewesengruppe kennzeichnend. ...weiter
Methanogenese
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Die Methanogenese (auch: Methanbildung) ist die Bildung von Methan durch den Stoffwechsel von Lebewesen, die als Methanogene oder Methanbildner bezeichnet werden. Methan entsteht – bis auf wenige Ausnahmen – größtenteils in der letzten Stufe des anaeroben, mikrobiellen Abbaus von Biomasse. Dabei setzen die meisten Methanbildner Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff zu Methan um. Auch aus einfachen organischen C1-Verbindungen wie Ameisensäure, Methanol und Methylaminen wird Methan gebildet. Essigsäure wird durch Essigsäure-spaltende (acetoklastische) Methanbildner in Methan und Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Andere bakterielle Gärungsprodukte wie Milchsäure, Propionsäure und Buttersäure können dagegen nicht als Ausgangsstoffe für die Methanbildung verwendet werden. ...weiter