Wie Algen (und andere Organismen) Chlorid entsorgen

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Lebende Organismen bevölkern die Meere. Dass sie überhaupt im Salzwasser leben können, liegt an ausgefeilten Mechanismen zur Regulation und Konstanthaltung ihres osmotischen Drucks.

Das gilt natürlich nicht nur für Meeresorganismen, sondern auch für Landtiere und Landpflanzen. Einige Tiere schwitzen Salz aus, andere wie manche Reptilien geben es mit der Tränenflüssigkeit ab. Bäume wechseln ihre Blätter.

Andere Organismen produzieren mit Hilfe von Chlorid Unmengen an chlorierten organischen Verbindungen, die im besten Fall sogar leicht verdampfen, so zum Beispiel immergrüne Pflanzen, die Methylchlorid CH3Cl abdunsten.

Beispielhaft sind Algen. Sie produzieren halogenierte Kohlenwasserstoffe wie das schon genannte Methylchlorid im Millionen Jahrestonnen-Maßstab, dazu aber im gleichen Umfang auch Chloroform CHCl3.

Zur Bildung von chlorierten organischen Verbindungen gibt es mehrere Möglichkeiten. Hier beschreiben wir die wichtigsten biochemischen Reaktionswege.


1 Halogenperoxidasen
Diese Enzyme benötigen Wasserstoffperoxid, das sie aus anderen Stoffwechselwegen gewinnen.


2 Methylchlorid-Transferase
Dieses Enzym benötigt S-Adenosyl-Methionin als Cosubstrat. Diese Verbindung ist insofern ungewöhnlich, als das nucleophile S-Atom direkt am C5-Atom der Ribose angreift und nicht über einen Phosphatrest.


Wenn die rot gezeichnete Methylgruppe abgespalten bzw. übertragen worden ist, bildet sich die entsprechende Homocysteinverbindung.


Der Name des Enzyms Methylchlorid-Transferase ist für Laien irreführend, denn man erwartet, dass Methyl vom Methionin auf Chlorid übertragen wird und nicht umgekehrt. Man muss aber daran denken, dass die Reaktion direkt während ihres Ablaufs reversibel ist - wie es bei den meisten enzymatischen Katalysen der Fall ist.

Ob die Bildung von Methylchlorid mit der Entsorgung von Chlorid zusammenhängt, ist umstritten. Es gibt aber auch die Hypothese, dass es sich bei Methylchlorid um einen Sexuallockstoff der Algen handele. Das meint man, weil die Substanz vor allem zur Zeit der Algenblüte beobachtet wird.


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Letzte Überarbeitung: 13. Juli 2009, Dagmar Wiechoczek