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Lexikon der Biologie: Kohlenmonoxid

Kohlenmonoxids, Kohlenstoffmonoxid, Kohlenoxid, CO, farb- und geruchloses, die Verbrennung nicht unterhaltendes, aber selbst brennbares, auch bei größter Verdünnung äußerst giftiges Gas. In der Atmosphäre findet man auf Meereshöhe (in reiner trockener Luft) 0,05–0,2 ppm CO. Die Dichte von CO ist gleich der von Luft, weshalb es nicht zu Anreicherungen in unteren oder oberen Bereichen von Räumen kommt. Wichtige natürliche Quelle ist der Stoffwechsel von Algen in den Weltmeeren. Eine endogene Bildung von CO (hauptsächlich in Milz, Leber und Niere) findet während des Abbaus von Protohäm (Häm) statt, der durch die mikrosomale Hämoxigenase katalysiert wird. Toxikologisch wichtigste anthropogene Quelle sind Rauchgase, die z.B. bei der Verbrennung von Kohlenstoff oder von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen (fossile Brennstoffe) unter Sauerstoffmangel und in den Abgasen von Verbrennungsmotoren entstehen. Beseitigt wird CO aus der Umwelt durch Reaktion mit Hydroxylradikalen (freie Radikale) in der Atmosphäre sowie durch Oxidation zu Kohlendioxid durch Bodenbakterien (Carboxidobakterien). Die Giftwirkung von CO beruht auf seiner im Vergleich zu Sauerstoff 200–300fach stärkeren Bindung an das Hämoglobin des Blutes (Kohlenmonoxidhämoglobin). Nach dem Massenwirkungsgesetz bedeutet dies, daß bei einem Sauerstoffgehalt der Atemluft von 20 Vol% (und einer 300fach stärkeren Bindung von CO) bereits 0,066 Vol% Kohlenmonoxid 50% des Hämoglobinbestands für den Sauerstofftransport ausschalten (Atemgifte, Blutgase, Blutgifte). Konzentrationen ab 0,01 Vol% gelten als toxisch und werden von starken Zigarettenrauchern (Rauchen) erreicht, was im Tagesverlauf zur Bildung von bis zu 15 % Kohlenmonoxidhämoglobin führt. Weitere physiologische Wirkung von CO ist die Inhibition des Elektronentransports von Cytochrom c (Cytochrome) auf die Cytochromoxidase in der Atmungskette ( vgl. Infobox ). Arnaldus von Villanova, Hoppe-Seyler (E.F.I.), Priestley (J.), Warburg (O.H.).

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Redaktion

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CD-ROM-Ausgabe:

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