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Lexikon der Biochemie: Methanoxidation

Methanoxidation, der Energiegewinnungsweg methanotropher bzw. methylotropher Organismen, d.h. von Mikroorganismen, die Methan oder andere C1-Verbindungen (z.B. Methanol, Methylamin) als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen können. Die Oxidation von Methan entspricht der Oxidation höherer Alkane, endet aber beim Kohlendioxid (Abb.). Der erste Schritt ist eine Hydroxylierung, die durch eine Methan-Monooxygenase (1) katalysiert wird. An der Weitermetabolisierung des Methanols ist eine Methanol-Dehydrogenase (2) beteiligt, die Pyrrolo-chinolin-chinon (PQQ; Bakterien) als prosthetische Gruppe enthält. In den Hefen und Pilzen ist das Enzym NAD+-abhängig. Peroxisomen besitzen Methanol-Oxidasen, die neben Formaldehyd Wasserstoffperoxid als Reaktionsprodukt bilden. Formaldehyd wird durch NAD(P)+-abhängige oder NAD(P)+-unabhängige Formaldehyd-Dehydrogenasen (3) sowie eine lösliche NAD+-abhängige Formiat-Dehydrogenase (4) zu Kohlendioxid oxidiert. Die Oxidation von Methanol zu Kohlendioxid liefert Reduktionsäquivalente und damit ATP für die Assimilation des Methan- bzw. Methanol-Kohlenstoffs (Methanolassimilation). Der Kohlenstoff wird auf der Stufe des Formaldehyds assimiliert.



Methanoxidation. Oxidation von Methan zu Kohlendioxid.

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