Biochemie

Man kann sich auch ein metabolisches Netzwerk, aufbauend auf den Substanzen als
Knoten vorstellen. Ein Beispiel dazu die Prostaglandine, Substanzen mit den
vielfältigsten Wirkungen 17 , 18 :
HO
O
HO Prostacyclin
HO
6-Keto-PGF 1alpha
O
HO
OH
OH
O
COOH
PGD 2
COOH
OH
Hemmung durch:
Glucocorticoide
Prostacyclin-
Synthetase
Hemmung durch:
Antuphlogistika
Prostacyclin-
Synthetase
Reduktase
O
O
O
O
Isomerase
COOH
HO
HO
Membran-Phospholipide
Phospholipase A 2
COOH
COOH
PGG2 OOH
Cyclooxygenase
(PG-Hydroperoxidase-Aktivität)
OH
Arachidonsäure
Cyclooxygenase
(cycl. Lipoxygenase Aktivität)
OH
PGH 2
COOH
Isomerase
PGF 2alpha
Abbildung 25: Teile des Metabolismus der Prostaglandine
Anregung durch:
Bradikinin, Angiotensin II; ADH
COOH
Lipoxygenase
O
HO
Thromoxan-
Synthetase
Thromoxan-
Synthetase
HO
Reduktase
O
O
Leukotriene
C 3, D 3, E 3
OH
O
OH
PGE 2
S
H 2N
OH
OH
COOH
O
28
COOH
H
N COOH
COOH
Throboxan A 2
TXA 2
COOH
Throboxan B 2
TXB 2
Die Substanz PGH2 bildet einen Ausgangspunkt mit besonders vielen Verbindungen,
während die anderen Substanzen über wenige Wege weiterreagieren. Dieser kleine
Ausschnitt aus dem Stoffwechsel gibt einen Eindruck dafür, dass diese Prozesse mit
Scale-free-Netzwerken dargestellt werden müssen. Das gilt in sehr grossen Bereichen
des Metabolismus.
Beispiel: Der zentrale Stoffwechsel des Darmbakteriums Escherichia coli, ist ein gut
untersuchter Modellorganismus. Das Stoffwechselmodell umfasst 89 Komponenten und
110 Reaktionen und ermöglicht die Beschreibung von Nährstoffaufnahme, -umsetzung
und Zellwachstum. Die Analyse dieses Netzwerkes ergibt, dass es sich - je nach dem
verwerteten Nährstoff - in bis zu eine halbe Million Funktionseinheiten zerlegen lässt.
17 Prostaglandine, Roche-Lexikon Medizin Version 4.0, 1984/1987/1993/1999 Urban & Fischer Verlag,
CD-ROM - 4., neubearb. und erw. Aufl. - 1999
18 Prostaglandine, Römpp Lexikon Chemie – Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999
Chemie, 6sm