Chemie

Erythropoetin gehört den Glykoproteinen an. Glykoproteine sind Eiweissmolküle (Proteine), welche mit Zuckerketten verknüpft sind. Es hat ein Molekulargewicht von ungefähr 34- 39 kDa. (In der organischen Chemie wird die atomare Masseinheit u auch als Da bezeichnet, was nach dem Naturforscher John Dalton benannt ist. Dalton= 1u)

Aufgebaut ist EPO aus 4 Zuckerketten und 165 Aminosäuren in einer Proteinkette.

An vier verschiedenen Stellen des Proteins, erfolgt eine kovalente Bindung mit komplex aufgebauten Zuckerketten. Diese sind auf der Skizze als farbige Formen dargestellt.

 Die Zuckerketten bestehen, je nachdem an welcher Stelle sie stehen, aus den Einfachtzuckern Mannose (Bestandteil von Membranen), Galaktose (z.B. enthalten in Muttermilch) und  N-Actetylglucosamin (Bestandteil von Zellwand einiger Bakterien) und den komplexer aufgebauten N-Acetylgalactosamin (am Aufbau der Zellmembran beteiligt) und Sialinsäure (dient unter anderem zum Schutz von Proteinen) und aus Fucose (z.B. in Muttermilch)

 

Mannose





Galaktose



Epo information (25.11.11)

Epo- Doping Information (25.11.11)
Wikipedia: alle Bestandteile der Zuckerketten.
 Galaktose (2.1.12)
Mannose (2.1.12)
Umrechnung Dalton -> u

Frage:  Wie ist EPO chemisch aufgebaut? Fertige eine ungefähre Zeichnung mit den grundlegenden Merkmalen an und beschrifte diese.

Anwendung

Epo ist ein körpereigenes Hormon, das in den Nieren produziert wird. Es fördert die Blutzellenproduktion im Knochenmark.

Im Knochenmark werden rote und auch weisse Blutkörperchen gebildet.

Die roten Blutkörperchen (Erythozyten) transportieren den Sauerstoff von der Lunge in die Körperzellen.

Wenn mehr Erythozyten in unserem Blut sind, kann mehr Sauerstoff transportiert werden. Dadurch bekommen zum Beispiel die Muskeln mehr Sauerstoff. Dies wiederum hat eine grössere Leistungsfähigkeit in der Ausdauer zur Folge, da die Energiegewinnung länger durch den aeroben Stoffwechsel (mit Sauerstoff) geleistet werden kann. (Wie wir in der Biologie gelernt haben).

Wenn die Konzentrazion der Erythozyten  um 0,3 g % steigt, hat dies eine um 1% verbesserte Ausdauerleistung zur Folge.

Dies reizt natürlich viel faule oder auch zu ehrgeizige Sportler, denn seit 1983 kann man Epo synthetisch herstellen. Sie spritzen sich dieses künstliche Epo, anstelle es sich auf natürliche Weise zu erarbeiten. Dies ist möglich durch Höhentrainings oder Höhenaufenthalte.

Dem Körper künstliches Epo zuzuführen ist gefählich, denn es kann aufgrund der vielen Erythozyten zur Verdickung des Blutes führen, was dann zu einer Trombose (Verklumpung des Blutes) oder zu einem Kreislaufversagen führen kann.

Man hat bis heute noch nicht herausgefunden, ab welcher Konzentration der Erythozyten eine Leistungsminderung stattfindet.

Epo wird auch in der Medizin verwendet, vor allem für nierenkranke Patienten, da bei denen die Blutproduktion gestört ist.

Epo ist also  im Mass eingenommen oder natürlich produziert ein lebenswichtiger Stoff, bei übermässigem Konsum jedoch ein sehr gefährliches Mittel.

Wie funktioniert EPO (20.11.11)
Blutdoping und EPO (20.11.11)




Frage: Was ist die positive (biologisch erwünschte) Funktion von EPO und wieso ist der Missbrauch von EPO gefährlich?