Skeletine.
Enzyme?
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Als ständige Begleiter der Eiweißkörper im Organismus treten gewisse
Abkömmlinge des Eiweißes auf, die wir in zwei Gruppen, nämlich in
+stickstoffhaltige+ und +stickstofffreie Spaltungsprodukte+, trennen
und an dieser Stelle verzeichnen können. Werfen wir zuerst einen
Blick auf die +stickstoffhaltigen Spaltungsprodukte+, so treten wir
mit ihnen bereits in die Reihe derjenigen Stoffe ein, deren chemische
Konstitution schon seit längerer Zeit genau bekannt ist. Es sind
das die sogenannten „Stoffe der regressiven Eiweißmetamorphose“.
Dahin gehören z. B. die bei der Eiweißverdauung unter dem Einfluß
des Pankreastrypsins auftretenden Spaltungsprodukte, unter denen die
Aminosäuren, deren wichtigste oben genannt wurden, die Hauptrolle
spielen. Dahin gehören aber vor allem auch die bei höheren Tieren
durch den Harn in größerer Menge ausgeschiedenen Stoffe. Unter
diesen steht in erster Reihe der +Harnstoff+ (NH₂)₂CO, der von
allen stickstoffhaltigen Endprodukten der Eiweißzersetzung das
stickstoffreichste ist, und dessen künstliche Synthese bereits ~Wöhler~
im Jahre 1828 gelang. Nächst dem Harnstoff ist der wichtigste Stoff
die +Harnsäure+ C₅H₄N₄O₃; ihr reiht sich die +Hippursäure+ an und
das aus der Eiweißzersetzung in den Muskeln stammende +Kreatin+ und
+Kreatinin+. Ferner sind die bereits erwähnten Nukleinbasen, wie
+Xanthin+, +Hypoxanthin+ oder +Sarkin+, +Adenin+ und +Guanin+, als
Endprodukte der Zersetzung von Nukleinen im lebendigen Organismus
angetroffen worden, von denen namentlich das letztere, an Kalk
gebunden, sehr häufig in den Hautzellen von Amphibien und Fischen
vorkommt, in denen seine Kristalle den bekannten Silberglanz erzeugen.
Schließlich ist noch eine Gruppe stickstoffhaltiger Körper, die
+Lecithine+, die den Fetten nahe stehen, aber phosphorsäurehaltig
sind und nach ~Hoppe+-+Seyler~ wahrscheinlich in keiner lebendigen
Zelle fehlen, als Spaltungsprodukte der Eiweißkörper und speziell wohl
der phosphorhaltigen Proteide zu betrachten, mit denen sie zusammen
vorkommen.
Unter den +stickstofffreien Endprodukten+ der Eiweißzersetzung steht
allen voran die von jeder Zelle produzierte +Kohlensäure+. Ferner sind
wichtig die +Milchsäure+, die +Oxalsäure+ und die +Schwefelsäure+.
Auch haben wir jedenfalls als Derivate von Eiweißverbindungen die
+Cholestearine+ anzusehen, die in aller lebendigen Substanz vorzukommen
scheinen, aber nur unter bestimmten Verhältnissen in Form von
perlmutterglänzenden Schüppchen zu größerer Anhäufung gelangen, wie
z. B. an der Oberfläche der Haut und am Schnabel der Vögel, sowie
in pathologischen Zuständen als Gallensteine in der Galle. Ihrer
chemischen Natur nach sind die Cholestearine einwertige Alkohole, die
mit Fettsäuren fettähnliche Verbindungen eingehen können.
b) Die Kohlehydrate.
Im Gegensatz zu den Eiweißkörpern sind die Kohlehydrate stickstofffrei.
Ihr Molekül enthält nur die drei Elemente: Kohlenstoff, Wasserstoff
und Sauerstoff, und zwar bei den natürlichen Kohlehydraten immer in
der typischen Weise, daß die Anzahl der Kohlenstoffatome entweder
fünf oder sechs oder ein Mehrfaches davon beträgt, weswegen diese
Gruppen den Namen „+Pentosen+“ und „+Hexosen+“ erhalten haben, während
die Anzahl der Wasserstoffatome stets das Doppelte von der Anzahl
der Sauerstoffatome gibt, so daß also Wasserstoff und Sauerstoff in
demselben gegenseitigen Verhältnis wie im Wasser vorhanden sind, ein
Umstand, der eben zu der Bezeichnung „Kohle+hydrate+“ geführt hat.
Die Kohlehydrate sind zwar ebenfalls weit verbreitet und besitzen
namentlich für den Aufbau der lebendigen Substanz in den Pflanzenzellen
eine sehr große Bedeutung, aber es gibt doch Formen der lebendigen
Substanz, in denen freie Kohlehydrate nicht nachgewiesen werden
konnten; sie sind also nicht allgemeine Bestandteile der lebendigen
Substanz. Die Gruppe der Kohlehydrate bietet ferner chemisch bei
weitem einfachere Verhältnisse als die der Eiweißkörper, und ist
ebenfalls durch die klassischen Arbeiten von ~Emil Fischer~[73] schon
vor längerer Zeit mehr und mehr aufgeklärt worden. In einem kurzen
Ueberblick mögen die wesentlichsten Momente hier zusammengefaßt werden.
Von den beiden Gruppen der natürlich vorkommenden Kohlehydrate haben
die +Pentosen+ bisher noch kein besonderes physiologisches Interesse
gewonnen. Dagegen spielen eine ungemein wichtige Rolle in der ganzen
organischen Welt die +Hexosen+. Wie alle Kohlehydrate haben die Hexosen
entweder Aldehyd- oder Keton-Natur, d. h. sie besitzen in ihrer
Kohlenstoffkette entweder die endständige Aldehydgruppe
H
/
-C
\\
O
oder die zwischen zwei Kohlenstoffatome der Kette eingefügte Ketongruppe
|
C=O.
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Man spricht daher von +Aldohexosen+ und von +Ketohexosen+. Als
Beispiele mögen dienen:
+Aldohexosen+: +Ketohexose+:
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+----------+---------+
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CHO CHO CH₂OH
| | |
H-C-OH HO-C-H C=O
| | |
HO-C-H H-C-OH HO-C-H
| | |
H-C-OH H-C-OH H-C-OH
| | |
H-C-OH HO-C-H H-C-OH
| | |
CH₂OH CH₂OH CH₂OH
d-Glukose l-Galaktose d-Fruktose
Man pflegt die Hexosen einzuteilen in Monosaccharide, Disaccharide
und Polysaccharide, von denen die beiden letzten Gruppen polymere
Anhydridformen der ersten Gruppe sind.
Die +Monosaccharide+ haben sämtlich die Formel C₆H₁₂O₆. Zu den
Monosacchariden gehören hauptsächlich der +Traubenzucker+ (Dextrose
oder Glukose) und der +Fruchtzucker+ (Lävulose oder Fruktose),
beide in Pflanzensäften, ersterer auch im tierischen Organismus
weit verbreitet, sowie ferner ein aus dem Milchzucker (Laktose)
gewonnenes Monosaccharid, die +Galaktose+. Eine der bemerkenswertesten
Eigenschaften der Monosaccharide besteht darin, daß sie leicht
Sauerstoff aus ihrer Umgebung aufnehmen und infolgedessen
sauerstoffreiche Körper reduzieren, eine Eigentümlichkeit, auf der die
wichtigsten Proben zu ihrer Erkennung beruhen, wie die ~Trommer~sche
Probe (Reduktion von Kupferoxyd zu Kupferoxydul), die ~Böttger~sche
oder ~Nylander~sche Probe (Reduktion von Wismutoxyd zu metallischem
Wismut), und die Silberprobe (Reduktion von Silberoxyd zu metallischem
Silber)[74].
Eine sehr charakteristische Eigentümlichkeit des Traubenzuckers
ist seine Gärungsfähigkeit. Er wird nämlich durch Hefezellen[75]
(+Saccharomyces+) gespalten in Alkohol und Kohlensäure: