Physikum: Vitamine at Universität Freiburg im Breisgau

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Fettlösliche Vitamine

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Wasserlösliche Vitamine

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Vitamin A

  • Stoffklasse
  • chemische Leitstruktur
  • inaktive Vorstufe
  • Aktive Formen

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Vitamin A

  • Aktivierung
  • Transport
  • Speicherung
  • Ausscheidung

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Vitamin A: Funktion

  • Sehvorgang
  • Genregulation
  • Gewebestrukturen

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Vitamin D

  • Stoffklasse
  • chemische Leitstrukturen
  • inaktive Vorstufen
  • Aktive Formen

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Vitamin D: Physiologie

  • Synthese und Aktivierung
  • Transport
  • Speicherung
  • Ausscheidung

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Vitamin D: Funktion


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Vitamin K: Funktion

  • Was?
  • Mechanismus
  • Ziel

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Vitamin B1: Thiamin

  • Stoffklasse
  • chem. Leitstruktur
  • inaktive Vorstufe
  • aktive Form

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Vitamin B1: Physiologie

  • Resorption
  • Aktivierung
  • Transport im Blut

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Vitamin B1: Funktion


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Physikum: Vitamine

Fettlösliche Vitamine

Vitamine A, D, E, K


EDKA

Physikum: Vitamine

Wasserlösliche Vitamine

  • Vitamin B1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 12
  • Vitamin C

Physikum: Vitamine

Vitamin A

  • Stoffklasse
  • chemische Leitstruktur
  • inaktive Vorstufe
  • Aktive Formen
  • Stoffklasse: Retinoide
  • chem. Leitstruktur: Isopren
  • Provitamin: Carotinoide (ß-Cartotin, Tetraterpen)
  • Aktive Formen
    • Retinal (Aledhyd, Sehvorgang)
    • Retinoat (Carbonsäure-Anion, Genregulation, Gewebe)
    • Retinol (Alkohol, Genregulation, Aufrechterhaltung Gewebe)

Physikum: Vitamine

Vitamin A

  • Aktivierung
  • Transport
  • Speicherung
  • Ausscheidung
  • Aktivierung
    • Carotinoid in 2 Retinal gespalten
    • Retinal reversibel zu Retinol reduziert
    • Retinal irreversibel zu Retinoat oxidiert
  • Transport
    • aks Retinol via RBP
    • CRAB Retinoat
  • Speicherung
    • Itozellen als Retinylester, Freisetzung durch Esterase
  • Ausscheidung
    • Galle und Urin

Physikum: Vitamine

Vitamin A: Funktion

  • Sehvorgang
  • Genregulation
  • Gewebestrukturen
  • Sehvorgang
    • Bestandteil Rhodopsin: 11-cis-Retinal
  • Genregulation
    • Retinsäure Ligang für intrazelluläre Kernrezeptoren/ligandenaktivierte Transkriptionsfaktoren
    • Steigerung Genexpression von Keratinen und Lamininen
  • Gewebestrukturen
    • Erhalt und Aufbau von Haut, Schleimhaut, Schleimbildende Zellen, Knochen, BG

Physikum: Vitamine

Vitamin D

  • Stoffklasse
  • chemische Leitstrukturen
  • inaktive Vorstufen
  • Aktive Formen

Vitamin D

  • Stoffklasse
    • Steroide
  • chemische Leitstrukturen
    • Ergocalciferol (Vit D2)
    • Cholecalciferol (Vit D3)
  • inaktive Vorstufen
    • Ergosterol (Provit. D2)
    • 7-Dehydrocholesterin (aktiviertes Vitamin D2)
  • Aktive Formen
    • 1,25-Dihydroxyergocaliferol (akt Vit D2)
    • 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calcitriol, akt. Vit D3)

Physikum: Vitamine

Vitamin D: Physiologie

  • Synthese und Aktivierung
  • Transport
  • Speicherung
  • Ausscheidung
  • Synthese/Aktivierung
    • Leber: Cholesterin: 7-Dehydrocholesterin
    • Haut: Speicherung/Spaltung zwischen C9/C10 zu Cholecalciferol
    • Leber: Hydroxylierung zu 25-Hydroxycholecalciferol (Calcidiol)
    • Nieren: Hydroxylierung durch 1α-Hydroxylase: 1,25-Dihydroxycholecalciferol (Calcitriol)
      • Parathormon aktiviert
      • FGF-23, Calcium und Phophat inhibiert
  • Transport: DBP
  • Speicherung: Vorwiegend Fettgewebe (25-Hydroxycholecalciferol)
  • Ausscheidung: Galle

Physikum: Vitamine

Vitamin D: Funktion


  • Calcium-/Phosphatstoffwechsel
    • Calcium- und Phosphatresorption in Darm und Niere
    • Darm: Calbindinsynthese
    • Hypokalzämie: Mobilisierung Calcium und Phosphat aus Knochen
  • Förderung Mineralisierung/Knochenauf- und -abbau
    • indirekt durch Aufrechterhaltung Calclium- und Phosphatspiegel
    • direkt: Stimulation Osteoblasten, Osteoklasten
  • Beeinflussung der Genexpression: Über ligandenabhängigen Transkriptionsfaktor: Differenzierung hämatopoetischer Zellen

Physikum: Vitamine

Vitamin K: Funktion

  • Was?
  • Mechanismus
  • Ziel

= Cofaktor für posttranslationale Modifikation (Carboxylierung von Glutamylresten) ind Vitamin-K-abhängigen Proteinen

  • Proteine des Gerinnungssystems:
    • Prothrombin (II), Faktoren VII, IX, X, Protein C, Protein S
    • Proteine Knochenmatrix: Osteocalcin
  • Mechanismus
    • Cofaktor Carboxylase die Glutamilreste von Proteinen in γ-Carboxy-Glutamylreste umwandelt
  • Ziel
    • negative Ladung an Gerinnungsfaktoren: ermöglicht Bindung von Calcium aus Blut: Bindung Gerinnungsfaktoren an Zellmembran vermittelt
    • macht Gerinnungsfaktoren aktivierbar

Physikum: Vitamine

Vitamin B1: Thiamin

  • Stoffklasse
  • chem. Leitstruktur
  • inaktive Vorstufe
  • aktive Form

Vitamin B1 = Thiamin

  • Stoffklasse
    • Thiamin
  • chem. Leitstruktur
    • Pyrimidinring + Thiazolring
  • inaktive Vorstufe
    • kein Provitamin
  • aktive Form
    • Thiaminpyrophosphat (=TPP, Thiamindiphosphat)

Physikum: Vitamine

Vitamin B1: Physiologie

  • Resorption
  • Aktivierung
  • Transport im Blut
  • Resorption
    • über Thiamintransporter-2 (THTR-2)
    • aktives Thiaminpyrophsphat kann nicht resorbiert werden: vorher Pyrophosphatasen: Abspaltung Phosphat
  • Aktivierung
    • intrazelluläre Phosphorylierung von Thiamin zu Thiaminpyrophosphat
  • Transport im Blut
    • überwiegend in Blutzellen, 10% frei/Albumingebunden

Physikum: Vitamine

Vitamin B1: Funktion


= Cofaktor für Enzyme des Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsels, u.a. oxidative Decarboxylierungen

  • Pyruvatdehydrogenase: Pyruvat->Acetyl-CoA
  • α-Ketoglutarat-Dehydrogenase: α-Ketoglutarat->Succinyl-CoA (Ctratzyklus)
  • Trasketolase: Ribose-5-Phosphat + Xylulose-5-phosphat -> GAP + Sedoheptulose-7-phosphat (Pentosephosphatweg, u.a. in Erys)

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