16 2 Vitamine, Coenzyme, Spurenelemente Limitierte Proteolyse. Einige Enzyme liegen als inaktive Vorstufen vor. Sie werden erst durch Abspaltung eines Teils ihrer Peptidkette aktiviert. Diesen Vorgang bezeichnet man als limitierte Proteolyse. Die inaktiven Vorstufen dieser Enzyme werden Proenzyme oder Zymogene genannt. Konkurrieren zwei Enzyme um ein Substrat, dann wird der auptteil des Substrats von dem Enzym mit der höheren Aktivität und der kleineren Michaelis-Konstanten K M umgesetzt. Die reversible Änderung des Funktionszustandes eines Enzyms durch kovalente Modifizierung wird Interkonversion genannt. Die Pyruvatdehydrogenase wird durch Phosphorylierung des Serylrestes gehemmt. Die hormonsensitive intrazelluläre Triacylglycerinlipase wird durch Phosphorylierung gehemmt. Geschafft Zugegeben, Energetik und Enzymkinetik sind etwas zähe Themen, wenn man sich aber so wie Sie bis hierher durchgeboxt hat, wird man die folgenden Inhalte zu den Funktionen von Vitaminen und Coenzymen viel besser verstehen. Thieme Verlagsgruppe/Chris Meier 2 Vitamine, Coenzyme, Spurenelemente 2.1 Grundlagen Vitamine sind essenzielle Nahrungsbestandteile, die für die Aufrechterhaltung von Stoffwechselprozessen benötigt werden. Meist sind sie Vorstufen von Coenzymen und dienen manchmal auch als Vorstufen von Signalstoffen. Es gibt 13 Vitamine, die aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Eigenschaften in 2 Gruppen eingeteilt werden (Tab. 2.1): 4 lipophile (fettlöslichen) Vitamine: Vitamine E, D, K und A. 9 hydrophile (wasserlöslichen) Vitamine: Vitamine der B- Gruppe und Vitamin C. Die lipophilen Vitamine können Sie sich leicht merken: EDeKA Neben dieser Unterteilung wird gelegentlich auch der Vitamin-B 2 -Komplex abgegrenzt, zu dem iboflavin (das Vitamin B 2 im engeren Sinne), Niacin, Pantothensäure und Folsäure gehören. Die Bezeichnung Vitamin-B 2 -Komplex hat historische Gründe. Mangelerscheinungen, wie Schleimhautläsionen, wurden zunächst auf das Fehlen von Vitamin B 2 zurückgeführt. Sie erwiesen sich später jedoch als komplex, da sie durch das Fehlen verschiedener Vitamine bedingt sein können, die man zum Vitamin-B 2 -Komplex zusammenfasst. Die tägliche erforderliche Mindestdosis an Vitaminen ist gering. Meist reicht eine Aufnahme im niedrigen mg-bereich aus (1 2 mg pro Tag). Spurenelemente sind anorganische Elemente, die für den Körper ebenfalls essenziell sind und daher mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Der rganismus benötigt nur Spuren dieser Elemente weniger als 20 mg pro Tag. In der Prüfung kommen beide Varianten der Vitaminnamen vor Kurzbezeichnung und Trivialname. Sie sollten beide sicher beherrschen. Die Zöliakie ist eine gluteninduzierte Erkrankung der Dünndarmschleimhaut. Die Krankheit wird durch eine genetische Disposition ausgelöst. Dabei kommt es durch eine Immunreaktion gegen das Protein Gluten, das in vielen Getreidearten vorkommt, zu schweren Veränderungen der Dünndarmschleimhaut. Diese verliert ihre digestive und absorptive Funktion für die meisten Nährstoffe und auch für die fettlöslichen Vitamine. Als Therapie gibt man eine glutenfreie Kost auf Kartoffel-, eis- oder Maisbasis. Niacin gehört zum Vitamin-B 2 -Komplex. Die Vitamine Folsäure, Panthothensäure und Ascorbinsäure sind essenzielle Nahrungsbestandteile. Vitamin B 2 nennt man auch iboflavin.
2.2 Fettlösliche Vitamine 17 Tab. 2.1 Die Vitamine Vitamin aktive Form Funktion(en) Vorkommen empfohlene Tagesdosis* fettlöslich (lipophil) A etinol etinol, etinal, etinsäure Sehvorgang (etinal); Entwicklung (etinsäure); Epithelschutz (etinol) D Cholecalciferol 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calcitriol) ormon des Ca 2+ -Stoffwechsels E Tocopherol Tocopherol-ydrochinon xidationsschutz ungesättigter Fettsäuren K Phyllochinon Difarnesylnaphtochinon Coenzym von Carboxylierungen wasserlöslich (hydrophil) B 1 Thiamin Thiaminpyrophosphat oxidative (dehydrierende) Decarboxylierungen Vitamin-B 2 -Komlex Fisch, Provitamin in vielen Pflanzen (β-carotin) Lebertran, Eier, Leber, Milch, Synthese aus Cholesterin (s. u.) Getreidekeime, Pflanzenöle, Synthese durch Darmbakterien, Gemüse, tierische Gewebe Nüsse, Keime, Schweinefleisch B 2 iboflavin FAD, FMN Wasserstoffübertragung Aal, efe, Käse, ühnerbrust, Milch B 3 Niacin NAD +, NAD P + Wasserstoffübertragung Nüsse, Fleisch, Fisch, Synthese aus Tryptophan (s. u.) Pantothensäure CoA, Phosphopantethein Acylübertragungen Eier, Fleisch, Erdnüsse Folsäure Tetrahydrofolsäure C 1 -Übertragungen frisches, grünes Gemüse, z. T. Synthese durch Darmflora Biotin Biocytin Carboxylierungen Synthese durch Darmbakterien B 6 Pyridoxin Pyridoxalphosphat Transaminierungen, Decarboxylierungen B 12 Cobalamin 5'-Desoxyadenosylcobalamin, Methylcobalamin C-C-Umlagerungen, C 1 -Übertragungen C Ascorbinsäure Ascorbinsäure edoxsystem, ydroxylierungen * Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) Leber, Fisch, Erbsen, Walnüsse, Bierhefe Fisch, Fleisch, Synthese durch Darmbakterien bst und Gemüse 0,8 1,1 mg 5 µg 12 mg 65 80 µg 1,1 1,6 mg 1,5 1,8 mg 15 20 mg 6 mg 300 µg 30 100 µg 1,6 2,1 mg 3 µg 75 mg 2.2 Fettlösliche Vitamine 2.2.1 Vitamin A etinol Vitamin A wird hauptsächlich in Form des Provitamins β-carotin aufgenommen. β-carotin kommt in hoher Konzentration in gelbem bst und Gemüse vor (z. B. in Karotten). Als etinylester ist Vitamin A auch in tierischen Geweben zu finden, besonders in der Leber, wo es gespeichert wird (s. u.). Struktur. etinol (Abb. 2.1) besteht aus vier Isopreneinheiten und kann als solches oder auch in Form des Provitamins β-carotin aufgenommen werden. Im zweiten Fall wird das β-carotin-molekül durch das Enzym Dioxygenase in zwei Moleküle etinal (Vitamin-A-Aldehyd) gespalten. Das etinal kann in etinol oder etinsäure (Vitamin-A-Säure) umgewandelt werden (Abb. 2.2). 3 C Abb. 2.1 C 2 etinol der Vitamin-A-Alkohol Vitamin A, etinol. Aufnahme und Speicherung. etinol bzw. β-carotin werden als fettlösliche Vitamine in Anwesenheit von Gallensäuren in die Enterozyten des Dünndarms aufgenommen und dort in zwei Moleküle etinal gespalten. Das etinal wird in Chylomikronen verpackt und zur Leber transportiert. Dort wird es zu etinol reduziert. Das etinol wird mit der Fettsäure Palmitat zu etinylpalmitat verestert und in dieser Form in den Ito-Zellen der Leber gespeichert. Vitamin A kann bei Bedarf durch eine Esterase freigesetzt und mithilfe von etinolbindungsproteinen zu den Geweben transportiert werden.
18 2 Vitamine, Coenzyme, Spurenelemente β-carotin Abb. 2.2 Umwandlung von β-carotin in etinal, etinsäure oder etinol. 2 Dioxygenase 3 C C all-trans-etinal xidation (irreversibel) eduktion (reversibel) 3 C C 3 C C 2 all-trans-etinsäure all-trans-etinol C + Aldehydgruppe des etinals Abb. 2.3 N (C 2 ) 4 psin C N (C 2 ) 4 psin + 2 Lysylrest des psins Entstehung des hodopsins. Funktion. Die drei verschiedenen Formen des Vitamins A etinal, etinsäure und etinol haben verschiedene Funktionen. protonierte Schiff-Base im hodopsin etinal: Sehvorgang. etinal ist gemeinsam mit psin, einem Membranrezeptorprotein mit sieben membrandurchspannenden Domänen, Bestandteil des hodopsins, das sich in den Außensegmenten der Sinneszellen des Auges (Stäbchen und Zapfen) befindet und als molekularer Fotorezeptor dient. Die Aldehydgruppe des 11-cis-etinals ist kovalent an die ε-aminogruppe eines Lysylrests des psins gebunden, sodass eine Schiff-Base entsteht (Abb. 2.3). Bei Dunkelheit liegt das etinal im hodopsin als 11-cis- etinal vor. Der hohe cgmp-gehalt der Stäbchen und Zapfen in der etina führt zu einer Öffnung von Ionenkanälen. Die Zellen werden depolarisiert und Glutamat wird in den synaptischen Spalt freigesetzt (Abb. 2.4 a). Die bipolaren Zellen leiten daraufhin ein Signal als Dunkelsignal an die nachgeschalteten Ganglienzellen weiter. Bei Belichtung trifft ein Photon auf eine Sinneszelle in der etina und eine G-Protein-vermittelte Kaskade wird in Gang gesetzt (Abb. 2.4 b): Das 11-cis-etinal fotoisomerisiert zu alltrans-etinal, über einige Zwischenstufen entsteht aktives hodopsin (*, Metarhodopsin II). Das aktivierte hodopsin stimuliert an der α-untereinheit des heterotrimeren G-Proteins, Transducin, den Austausch von GDP gegen GTP. Die α-untereinheit des Transducins spaltet sich von der der β- und γ-untereinheit ab und aktiviert eine cgmp-phosphodiesterase (PDE). Die PDE ist in der Lage, cgmp in 5'-GMP zu spalten. Der cgmp-gehalt der Sinneszellen nimmt ab und Ionenkanäle, die zuvor durch direkte Einwirkung von cgmp offengehalten wurden, schließen sich. Dadurch sinkt die intrazelluläre Ca 2+ -Konzentration. Folge ist eine yperpolarisation und ein starker Abfall der Glutamatfreisetzung, der von den Bipolarzellen wahrgenommen und weitergeleitet wird. Letztlich entsteht das Lichtsignal (Abb. 2.5). Das 11-cis-etinal kann auf zwei Wegen regeneriert werden. Das Metarhodopsin ist instabil und die Bindung zwischen psin und all-trans-etinal wird hydrolysiert. Zur erstellung des Grundzustands wird das all-trans-etinal in einer enzymatischen Dunkelreaktion zu 11-cis-etinal isomerisiert, das sich wieder mit psin zu hodopsin verbinden kann. Auch die drei Untereinheiten des Transducins lagern sich nach ydrolyse des GTP zu GDP wieder zusammen. Bei sehr starkem Lichteinfall wird das all-trans-etinal allerdings zu all-trans-etinol reduziert. Dieser Alkohol kann NAD + - abhängig in etinal zurückverwandelt werden. Es werden viele Fragen zum Sehvorgang gestellt. Schauen Sie sich die Vorgänge daher genau an. etinsäure: Beeinflussung der Genexpression. Die vom etinal abgeleitete etinsäure (etinoat) ist ein hormonähnlicher Signalstoff. etinsäure ist Ligand eines Transkriptionsfaktors aus der Familie der nucleären (intrazellulären) ezeptoren und beeinflusst die Expression von Genen, die insbesondere für Wachstums-, Differenzierungs- und Entwicklungsvorgänge verantwortlich sind. Man bezeichnet etinsäure daher auch als Differenzierungsfaktor. etinol: Schutz der Epithelien und Skelettentwicklung. Vitamin A schützt und erhält die Epithelzellen von aut und Schleimhäuten, indem es die Membranintegrität bewahrt. In der Embryogenese beeinflusst etinol die Entwicklung des Skeletts, des Neuralrohrs und anderer rgane. Vitamin A ist außerdem wichtig für die Erhaltung der mitochondrialen Membran. Eine primäre ypovitaminose A kommt in einigen Ländern des fernen stens vor, wo bis zu 70 % der Bevölkerung unter verschiedenen Auswirkungen einer Vitamin-A-Mangelernährung leiden. Erstes Symptom ist meist die Nachtblindheit (emeralopie), die durch eine mangelhafte egeneration von hodopsin bedingt ist. Längerfristiger Vitamin-A-Mangel kann zur Verhornung der Kornea führen (Xerophthalmie), der häufigste Grund für die Erblindung vor allem von Kleinkindern in unterentwickelten Ländern. Begleitet wird die Xerophthalmie meist von sog. Bitot-Flecken. Dabei handelt es sich um mattweiße Flecken im Lidspaltenbereich der Konjunktiva. Weitere Symptome eines Vitamin-A-Mangels sind: Schleimhautverhornung, Atrophie von Speicheldrüsen und Darmepithel, hypochrome Anämie, Störungen der Spermatogenese. In den westlichen Ländern liegt meist eine sekundäre ypovitaminose A vor, bedingt durch esorptionsstörungen nach
2.2 Fettlösliche Vitamine 19 Abb. 2.4 Situation in einer Sinneszelle der etina. a Bei Dunkelheit und b bei Belichtung. Abb. 2.5 Kaskade des Sehvorgangs. Darmresektion, Gallensteinleiden oder ethyltoxisch bedingter Leberzirrhose. Eine sehr hohe Vitamin-A-Zufuhr kann zu einer akuten Intoxikation führen. Besondere Merkmale sind dabei Kopfschmerzen, Erbrechen und Schwindel. Bei chronischer ypervitaminose A treten Symptome wie autaustrocknung, aarausfall, epatomegalie und yperostosen (Überschussbildung von Knochengewebe) auf. etinol (Vitamin A) wird als Fettsäureester in den Ito-Zellen der Leber gespeichert. psin ist ein Membranrezeptorprotein mit sieben Transmembrandomänen. hodopsin ist der molekulare Fotorezeptor in den Sinneszellen der etina. 11-cis-etinal ist kovalent mit einem Lysylrest des psins verbunden. Nach Belichtung der Fotorezeptoren resorbiert 11-cis-etinal in der etina das Licht und es erfolgt die Isomerisierung von 11-cis-etinal zu all-trans-etinal. Das durch Belichtung aktivierte hodopsin stimuliert am heterotrimeren G-Protein Transducin den Austausch von GDP gegen GTP. Die an GTP gebundene α-untereinheit des Transducins aktiviert eine cgmp-abhängige Phosphodiesterase. etinsäure ist ein hormonähnlicher Signalstoff und Ligand eines Transkriptionsfaktors aus der Familie der nucleären ezeptoren. Sie wirkt als Differenzierungsfaktor. Symptom eines Vitamin-A-Mangels ist Nachtblindheit. Bei Vitamin A besteht die Gefahr einer Überdosierung.
20 2 Vitamine, Coenzyme, Spurenelemente 2.2.2 Vitamin D Calciferole Vitamin D wirkt im menschlichen Körper als ormon. Seine Eigenschaften und Wirkungen sind ausführlich im Kapitel ormone (s. S. 54) beschrieben. Die beiden wichtigsten Formen des Vitamins D sind Vitamin D 2 (Ergocalciferol) und Vitamin D 3 (Cholecalciferol). Mehr als 50 % des Cholecalciferols entstehen aus der Vorstufe 7-Dehydrocholesterol, das aus Cholesterin synthetisiert wird. Zudem enthalten pflanzliche Produkte, Speisepilze und Lebertran beträchtliche Mengen an Calciferolen. Struktur. Calciferole gehören zu den Steroiden (Abb. 2.6). Vitamin D 2 entsteht aus Ergosterol (kommt v. a. in Pilzen und Pflanzen vor) durch eine fotochemische Spaltung des B-inges im Sterangerüst. Vitamin D 3 entsteht aus Cholesterin auf die gleiche Weise. Funktion. Vitamin D 3 wird durch ydroxylierung an C25 und C1 in das aktive Vitamin-D-ormon (Calcitriol) umgewandelt (s. S. 54). Calcitriol beeinflusst den Calciumstoffwechsel, vor allem erhöht es den Calciumspiegel und fördert die Knochenmineralisierung. Außerdem wird unter ihrem Einfluss vermehrt Phosphat resorbiert. Calcitriol entfaltet seine Wirkung vor allem im Darm, in den Knochen und in der Niere. ypovitaminose. Bei einem Vitamin-D-Mangel kommt es zu Mineralisierungsstörungen des Skeletts. Im Säuglings- und Kindesalter entsteht auf diese Weise eine achitis, bei der schwerwiegende Skelettdeformationen auftreten können. Die ippen können ventral am Sternum aufgetrieben sein, wodurch der sog. rachitische osenkranz entsteht. Das Becken ist oft atypisch verformt. Die Ausprägungen der achitis können verschieden stark sein und bei starker ypokalzämie bis zu Tetanien und Krampfanfällen führen (besonders bei der angeborenen Form). Im Erwachsenenalter führt ein Vitamin-D-Mangel zur Verstärkung einer steoporose. In schweren Fällen kommt es zur steomalazie, die häufig schmerzhaft ist und zu Spontanfrakturen führen kann. Ein Vitamin-D-Mangel kann auf einer Mangelernährung, einer esorptionsstörung oder einem Enzym- bzw. ezeptordefekt beruhen. Auch Lichtmangel kann ein Grund sein, da zur Synthese des Vitamins UV-Licht notwendig ist (s. S. 54). ypervitaminose. Übermäßige orale Zufuhr von Vitamin D führt zu yperkalzämie, yperkalzurie, Erbrechen, Schwindel und multiplen Verkalkungen, besonders von Nieren und Leber. C D C D C2 C2 A A Ergocalciferol Cholecalciferol Abb. 2.6 Vitamin D. Struktur von (a) Vitamin D 2, Ergocalciferol, und von (b) Vitamin D 3, Cholecalciferol. 2.2.3 Vitamin E Tocopherol Vitamin E kommt nur in Pflanzen vor, in besonders hoher Konzentration in Pflanzenölen und keimendem Weizen. Struktur. Allen Tocopherolen ist der Chromanring (Benzodihydropyran) gemeinsam (Abb. 2.7). Sie unterscheiden sich lediglich in ihrer Isoprenseitenkette. Funktion. α-tocopherol ist Bestandteil aller biologischen Membranen. Es ist ein wirksames Antioxidans und schützt ungesättigte Fettsäuren in Zell- und Mitochondrienmembranen vor einer xidation durch organische Peroxylradikale. Vitamin E hat Einfluss auf die zelluläre Signaltransduktion und beeinflusst die Interaktion zwischen Blutbestandteilen und Endothelzellmembran. Ein Vitamin-E-Mangel manifestiert sich selten akut, da er nur unter schwersten Mangelzuständen auftritt. Zudem besitzt das Depotfett Vitamin-E- Speicher, die für 1 2 Jahre ausreichen. Besteht dennoch ein Mangel, so stehen Symptome des oxidativen Stresses im Vordergrund. Es kann eine hämolytische Anämie auftreten, die vermutlich auf einer Schädigung der Erythrozytenmembran beruht. 2.2.4 Vitamin K Phyllochinon Vitamin K wird von Pflanzen, aber auch von der Darmflora synthetisiert. Pflanzen bilden Vitamin K 1 (Phyllochinon), das eine Phytylseitenkette enthält. Die Darmbakterien erzeugen Vitamin K 2 (Menachinon), dessen Seitenkette aus einem Difarnesylrest besteht. Struktur. Die Vitamine K 1 und K 2 leiten sich von Menadion (2-Methyl-1,4-naphtochinon) ab (Abb. 2.8). Der Doppelring und eine lipophile Seitenkette am C3-Atom des Naphtochinons sind allen natürlich vorkommenden Derivaten des Menadions gemeinsam, nur die Länge der Seitenkette ist unterschiedlich. Funktion. Vitamin K ist Cofaktor bei der γ-carboxylierung Vitamin K-abhängiger Proteine. Zu diesen zählen besonders die Gerinnungsfaktoren IX, X, II und VII, Protein C und Protein S. hne die Carboxylierung sind diese Gerinnungsfaktoren inaktiv. Auch die Knochenproteine steocalcin und Matrix-Gla- 3 C Abb. 2.7 Grundbaustein vonvit. K Abb. 2.8 Struktur von Vitamin E, α-tocopherol. Seitenkette 3 5 6 Struktur von Vitamin K, Phyllochinon. Vitamin K Phytomenadion 1 Vitamin K Menachinon 2 Vitamin K Menadion 3
2.3 Wasserlösliche Vitamine 21 Vitamin K Protein werden durch Vitamin-K-abhängige γ-carboxylierung aktiviert. NADP + + 2 NADP + Chinonreduktase Cumarine Epoxidreduktase Die Vitamin-K-abhängigen Gerinnungsfaktoren merken Sie sich am einfachsten als Jahreszahl: 1972 = neun-zehn hundert -zwei- und - sieb zig. Die γ-carboxylierung läuft in einem Kreislauf ab (Abb. 2.9). Zunächst wird Vitamin K mithilfe von NADP + + und der Chinonreduktase in reduziertes Vitamin K (Vitamin-K-ydrochinon) umgewandelt. Das ydrochinon reagiert mit Sauerstoff vorübergehend zum Vitamin-K-Alkoxid. Das Alkoxid kann nun ein Proton von einem Glutamylrest eines Vitamin-K-abhängigen Proteins aufnehmen. Vitamin K fungiert hier als Cofaktor der Carboxylase, die das γ-c-atom des Glutamylrestes carboxyliert. Nach Abgabe von entsteht aus dem Alkoxid das Vitamin-K-Epoxid. Dieses kann durch die Epoxidreduktase in Vitamin K zurückverwandelt werden. Damit ist der Kreislauf geschlossen. Gerne gefragt wird die olle von Vitamin K als Cofaktor der Carboxylase. Schauen Sie sich daher insbesondere den rechten Teil von Abb. 2.9 an. Um die Blutgerinnungszeit zur Infarkt- und Thromboseprophylaxe zu verlängern, kann der Kreislauf Vitamin-K-abhängiger Carboxylierungen durch Vitamin-K-Antagonisten (Cumarinderivate) unterbrochen werden. Ein solcher Antagonist ist Phenprocoumon (Marcumar), der die Epoxid- und die Chinonreduktase reversibel hemmt. Der Kreislauf wird unterbrochen und die Gerinnungszeit, die klinisch mit dem Quick-Test (Thromboplastinzeit) ermittelt wird, verlängert sich. Eine schwerwiegende Nebenwirkung der antikoagulatorischen Therapie mit Cumarinderivaten ist eine erhöhte Blutungsneigung. Blutungen im ahmen einer Cumarintherapie betreffen häufig ohlorgane (Magen-Darm-Trakt, ableitende arnwege, u. a.) und das subkutane Gewebe. Die Blutungen sind in den meisten Fällen Folge einer Cumarinüberdosierung. ypovitaminose. Ein ernährungsbedingter Mangel ist ausgesprochen selten, er kann aber auftreten, wenn eine lange andauernde orale Antibiotikatherapie durchgeführt wird, da dadurch häufig die Darmflora gestört wird. Da Vitamin K Cofaktor für die Aktivierung von Blutgerinnungsfaktoren durch γ-carboxylierung ist (s. o.), kann ein Vitamin-K-Mangel mit einer Blutungsneigung einhergehen. Zudem kann es, wie bei allen fettlöslichen Vitaminen, zu einem resorptionsbedingten Carboxylase reduziertes Vitamin K (Vitamin-K-ydrochinon) C 2 C C C C + + C 2 2 + 2 Vitamin-K-Epoxid Abb. 2.9 Funktion von Vitamin K bei der γ-carboxylierung der Gerinnungsfaktoren. Cumarinderivate hemmen sowohl die Epoxid- als auch die Chinonreduktase. Vitamin-K-Mangel (z. B. bei gestörter enteralen Lipidresorption mit Steatorrhö = Fettstuhl) kommen. Vitamin D 3 wird durch ydroxylierung an C25 und C1 aktiviert. Bei einem Vitamin-D-Mangel kommt es zu Mineralisierungsstörungen des Skeletts. Phyllochinone tragen am Menadion eine lipophile Seitenkette. Vitamin K fungiert als Cofaktor der Carboxylase, die den Glutamylrest carboxyliert. Vitamin K ist Cofaktor für die Aktivierung von Blutgerinnungsfaktoren durch γ-carboxylierung. Ein Vitamin-K-Mangel kann daher mit einer Blutungsneigung einhergehen. Aus einer intestinalen Fettresorptionsstörung (z. B. mit Steatorrhö) kann ein Vitamin-K- bzw. Phyllochinon-Mangel resultieren. 2.3 Wasserlösliche Vitamine Die wasserlöslichen Vitamine sind ein beliebtes Prüfungsthema, v. a. die ypovitaminosen. Sie können aus den Folgen einer ypovitaminose die Funktion des Vitamins ableiten. 2.3.1 Vitamin B 1 Thiamin Thiamin befindet sich in Pflanzen vor allem in den andschichten von Getreidekörnern. Außerdem enthält Schweinefleisch viel Vitamin B 1. Struktur. Thiamin ist aus einem Pyrimidinring und einem Thiazolring aufgebaut, die über eine Methylenbrücke miteinander verbunden sind (Abb. 2.10). Funktion. Thiamin muss zunächst durch eine Thiaminkinase ATP-abhängig in Thiaminpyrophosphat (TPP; auch Thiamindiphosphat) umgewandelt werden (Abb. 2.11). TPP ist an der Decarboxylierung von α-ketosäuren beteiligt und unterstützt dabei 2 Enzyme: