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Lexikon der Biologie: Kation

Kation s [von griech. katiōn = nach unten gehend], ein einfach oder mehrfach positiv geladenes und daher im elektrischen Feld zur Kathode wanderndes Ion, z.B. das Natrium-Kation (Na+), Kalium-Kation (K+), Hydrogenium-Kation (H+ bzw. H3O+), Ammonium-Kation (NH4+). Positiv geladene Molekülgruppen (kationische Gruppen) sind Bestandteile zahlreicher wichtiger Stoffwechselprodukte, z.B. die durch Protonanlagerung entstehenden substituierten Ammoniumgruppen der biogenen Amine, der Aminosäuren, Peptide und Proteine und der Aminozucker, die quartären Stickstoffatome von NAD+ und NADP+ sowie das dreifach substituierte Schwefelatom des S-Adenosylmethionins. Basische Proteine, wie die Histone, besitzen in Form der Lysin- und Argininseitenketten besonders zahlreiche kationische Gruppen und werden daher als Polykationen bezeichnet. Aus Gründen der Elektroneutralität können Kationen stabil nur gepaart mit negativen Ionen (Anion) vorkommen und isoliert werden. Auch die Elektrolyte biologischer Systeme sind daher ladungsmäßig immer zu gleichen Teilen aus Anionen und Kationen aufgebaut. In wäßrigen Lösungen, also auch innerhalb von lebenden Zellen, können Anionen-Kationen-Paare jedoch leicht austauschen. Bei Strukturformeln und Reaktionsgleichungen kationisch aufgebauter Moleküle werden daher die anionischen Partner häufig nicht berücksichtigt. Faraday (M.), Ion, Kationenaustauscher, Zwitterionen.

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