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Lexikon der Biochemie: Eisen

Eisen, Fe, ein außerordentlich wichtiges Bioelement, das in allen lebenden Zellen verbreitet ist. Der menschliche Organismus enthält etwa 4-5g Fe, davon 75% in Form des Hämoglobins. In der Natur kommt Fe in den Oxidationsstufen II und III vor. Es wird in höheren Tieren proteingebunden gespeichert. Innerhalb des Blutkreislaufs erfolgt der Transport des Fe durch Transferrin (Siderophiline). Vom Transferrin erfolgt der enzymatische Einbau des Fe in metallfreie Porphyrinmoleküle (Hämeisen). Weiterhin kommt Fe auch als Nicht-Hämeisen in verschiedenen Verbindungen vor (Nicht-Hämeisen-Proteine), z. B. Eisen-Schwefel-Proteine. Für den Eisenstoffwechsel in Mikroorganismen sind besonderseisenhaltigeNaturprodukte wichtig, die als Siderochrome bezeichnet werden.
Fe ist besonders an Elektronenübertragungsprozessen (Redoxprozessen) im Stoffwechsel beteiligt, z. B. bei der Reduktion von Ribonucleotiden zu Desoxyribonucleotiden. Es ist Coenzym der Aconitase (EC 4.2.1.3) im Tricarbonsäure-Zyklus und Bestandteil einer Reihe von Metalloflavoproteinen. In Mikroorganismen ist die Regulation spezifischer biosynthetischer Prozesse von der Anwesenheit des Fe abhängig. So wird z. B. durch Fe die Bildung von Citronensäure durch Aspergillus niger gehemmt, die Bildung verschiedener Antibiotika durch Streptomyces-Artengefördert. In Pflanzen bewirkt Eisenmangel eine ungenügende Ausbildung des Chlorophylls (Chlorose).

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