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Lexikon der Biologie: Kupfer

Kupfer s, chemisches Zeichen Cu, chemisches Element (Schwermetalle), Mineralstoff, der in Organismen in Form der Kationen Cu+ und Cu2+ in kleinen Mengen erforderlich ist (essentielle Nahrungsbestandteile) und daher zu den Spurenelementen (Mikronährstoffe) gerechnet wird. In höheren Dosen ist Kupfer toxisch, der MAK-Wert liegt für Kupferstaub bei 1 mg/m3. Unter oxidierenden Bedingungen geht metallisches Kupfer, das zu den Halbedelmetallen zählt, in Lösung (z.B. aus Kupferbesteck oder -gefäßen durch Einwirkung säuerlicher Speisen), worauf die Bildung des unlöslichen, jedoch giftigen Kupfercarbonats (CuCO3; Grünspan) zurückzuführen ist. Kupfer ist Bestandteil mancher Proteine, worauf die essentielle physiologische Wirkung des Kupfers beruht. Kupferproteine sind meist blau und enthalten oft sowohl Cu+ als auch Cu2+. Besonders häufig ist Kupfer Bestandteil von Oxidoreductasen, wie Ascorbinsäure-Oxidase (Ascorbinsäure), Cytochromoxidase oder Tyrosinoxidase (Phenol-Oxidase), von Superoxid-Dismutase sowie von organspezifischen Proteinen (sog. Cuprine), wie Cerebrocuprin, Erythrocuprin und Hepatocuprin. Weitere Vertreter von Kupferproteinen sind Coeruloplasmin, Hämocyanin (Atmungspigmente) und Plastocyanin. Kupferproteine sind u.a. beim Fettstoffwechsel, Aminosäurestoffwechsel (Aminosäuren) und Kohlenhydratstoffwechsel, bei der Synthese von Kollagen und Elastin, der Immunantwort, der Energiegewinnung und Eisenmobilisierung (Eisenstoffwechsel), der Pigmentierung von Haut und Haaren sowie bei der Schutzwirkung vor freien Radikalen von Bedeutung. Kupfersulfat (CuSO4) wird in der Viehwirtschaft zuweilen als Zusatz zu Grünfutter verabreicht, in Kombination mit Kalk (Bordeauxbrühe) oder Natriumcarbonat (Burgunderbrühe) wird es gelegentlich noch im biologischen Weinbau als Fungizid verwendet. – Der tägliche Bedarf an Kupfer beträgt für den Menschen 1,5–2 mg ( vgl. Infobox ).

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