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Biochemie des Vitamin D als Comic

Mit 3 Schnäpsen ins Bett: Vitamin D

Was leistet dieser Beitrag?

  • Er inszeniert den Weg des Vitamin D als Comic-Geschichte.
  • Er schafft eine Kunstfigur namens "Protectino".
  • Er hilft Studierenden, sich die Schritte einzuprägen: ein Tutorial (Lehrbeispiel).
  • Er verhindert, dass man beim Wort "Biochemie" geistig abschaltet.
  • Er öffnet das Denken für einen Stoffwechselweg, der Krebs abwehren kann.
  • Er gibt gleichzeitig Informationen in der Fachsprache.

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Das Tutorial zur Vitamin D- Synthese: 

Quelle für die chemischen Formeln: "Vitamin D": Feldman, David, Pike, Glorieux: Vitamin D, Elsevier-Verlag 2005,
(1892 Seiten)

Fotos und Texte: Dr. med. Raimund von Helden
Modelle: erstellt mit dem magnetischem Spielzeug GEOMAG (R)

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Der Lebensweg des Vitamin D wird hier von Protectino mit einer Reisegeschichte erklärt: "mit 3 Schnäpsen ins Bett"

Das Ziel dieser Darstellungen ist es, die trockenen Fakten der Biochemie des Vitamin D in eine menschliche Geschichte zu übertragen. Damit soll erreicht werden, dass wir uns den Weg dieses ungemein wichtigen Hormons besser behalten können. "Protectino" ist der Akteur dieser Geschichte und kann uns dabei helfen.

Im Bild 1/8 sehen wir die Vorstufe des Vitamin D. In dieser Form liegt Vitamin D in der Haut vor, bevor ein Sonnenstrahl auftrifft. Der rote Pin unten links stellt eine OH-Gruppe dar. Die Zahl der roten Pins bestimmt die biochemische Aktivität.

Bild 2/8: Ein UVB-Strahl trifft das Molekül. Wie eine Knautsch-Zone beim Auto nimmt das Molekül die UV-Energie auf. Das ist der erste Schritt der Aktivierung.

Bild 3/8: Es kommt zu einer automatischen Rotation im Bauch des Moleküls.

Bild 4/8: Auf dem Weg durch die Leber wird eine OH-Gruppe angefügt. Das ist der zweite Schritt der Aktivierung. Eine OH-Gruppe aus Sauerstoff O und Wasserstoff H nennt man auch alkoholische Gruppe. Wir dürfen daher sagen: Die Leber spendiert dem Protectino einen Schnaps. Damit hat Protectino jetzt zwei Schnäpse in seinem Molekül-Körper.

Bild 5/8: Die Niere setzt eine weitere OH-Gruppe an. Wie wir im Bild sehen, hat unser Protectino 3 rote Pins. Das ist der dritte Schnaps und der letzte Schritt der Aktivierung. Es gilt hier also der Spruch: Aller guten Dinge sind drei. Damit ist das Vitamin zu einem Hormon geworden. Es verliert mit dem dritten Schnaps seine Affinität zum Vitamin-D-Bindungs-Protein (VBP), mit dem es bislang durch die Blutbahn "gefahren" ist. Es verlässt sein "Blutbahn-Taxi" (VBP) und dringt in eines der Häuser am Straßenrand ein. Das ist der Übergang in die Zellen.

Die korrekte biochemische Bezeichnung für dieses Molekül lautet 1,25-Cholecalciferol, das auch synonym Calcitriol heißt. Calci-tri-ol heißt drei Alkohol-Gruppen. Die Silbe -ol ist die Kennzeichnung des Alkohol.

Bild 6/8: Hier kommt der Vitamin-D-Rezeptor (VDR) ins Spiel. Das ist die schwarze Matte. Es handelt sich um ein großes, komplexes Protein-Molekül, das bei allen höheren Organismen wichtige Funktionen erfüllt. Es bietet dem dreifach alkoholisierten Protectino in der Zelle ein Bett.

 

Bild 7/8: Hier sehen wir das leere Bett, den leeren Vitamin-D-Rezeptor (VDR). Das offene Schloss weist auf die Möglichkeit hin, im weiteren Verlauf an die DNA zu greifen.

 

Bild 8/8: Protectino ist angekommen. Im Bett des VDR liegend greift unser Protectino an das Vorhängeschloss. Es kommt zu einer Umschaltung im Schloss. Das Schloss ist nun nicht mehr geöffnet, sondern geschlossen. Die durchlaufende DNA wird blockiert. In eben dieser Weise wirkt Calcitriol hemmend auf die Vermehrung der Zellen ein. Die Proliferation, das ist die Zellteilung, kommt zum Stillstand. Wie ein Bremsklotz ein durchlaufendes Stahlseil bremst, so bremst Protectino vom VDR aus die Verwendung der DNA.

Die Fachsprache für diesen Vorgang lautet: "Mit Eintritt des Calcitriol in den VDR kommt es zu einem Wandel der Konfiguration im VD-VDR-Komplex. Der aktivierte VD-VDR-Komplex liegt an der DNA. Dieser Mechanismus führt zu einer Down-Regulierung der Gene. Die DNA steht für eine Ablesung nicht zur Verfügung."

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So ist erklärt, warum Calcitriol hemmend auf die Entstehung und die Ausbreitung von Krebs wirkt. Ebenso wird verständlich, warum Allergien und Autoimmun-Krankheiten wie Rheuma gehemmt werden. Die Hemmung auf den Entzündungs-Stoffwechsel erklärt die nützlichen Effekte gegen Arteriosklerose.

Umgekehrt wird verständlich, warum der weit verbreitete Mangel an Vitamin D so schädlich für die Gesundheit ist. Die Menschen ohne ausreichende Vitamin-D-Versorgung - und das sind viele - können ihren hochtourig laufenden DNA-Stoffwechsel nicht richtig abbremsen. Wie bei einem Auto ohne funktionierendes Bremssystem kommt es zu Unfällen und Schäden.

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Das ist die Geschichte von Protectino:

  • Von der Sonne geweckt,
  • mit drei Schnäpsen versorgt,
  • verläßt es das Blutbahn-Taxi.
  • In der Zelle erfüllt es eine ungemein wichtige Aufgabe:
  • durch das Blockieren der DNA-Ablesung wird die biologische Uhr immer wieder angehalten:
  • das hemmt die Gefahr der Krebsentstehung.
 

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