Telekolleg - Biologie


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Wovon wir leben 1. Proteine

Wesentliche, lebensnotwendige Substanzen unseres Körpers sind Proteine - faszinierende Stoffe, die in unvorstellbar vielen Variationen vorkommen.

Stand: 12.03.2019 | Archiv

Proteine nehmen 20 bis 30 Prozent des menschlichen Körpers ein. Sowohl Haare als auch Muskeln bestehen zum überwiegenden Teil aus Proteinen - zu Deutsch: Eiweißen. Sie sind der Hauptbestandteil jeder Zelle. Deshalb sind Proteine als Baustoffe von großer Bedeutung, weniger als Energielieferant.

Aminosäuren

Besonders eiweißhaltig: Milch, Käse, Eier, Fleisch und Fisch

Die kleinste Einheit eines Proteins ist eine Aminosäure. Im menschlichen Körper kommen 21 unterschiedliche Aminosäuren vor. Elf davon kann der Körper selbst herstellen, die übrigen sind sogenannte essenzielle Aminosäuren, die wir mit der Nahrung aufnehmen müssen. Fisch, Fleisch, Eier, Käse und Milch sind besonders eiweißhaltig.

Primärstruktur

Primärstruktur: Kette von verschiedenen Aminosäuren

Jedes Protein ist ein Makromolekül, das sich aus einer Kette von 100 bis mehreren 1.000 verschiedenen Aminosäuren zusammensetzt. Die Abfolge der Aminosäuren - die Primärstruktur - entscheidet über seine Eigenschaften. Geht man von einem Protein mit 100 Aminosäuren aus, gibt es 21100 Kombinationsmöglichkeiten der Aminosäuren. Diese Zahl hätte ausgeschrieben über 100 Stellen. Nun gibt es aber Eiweiße, die aus mehreren Tausend Aminosäuren bestehen – es gibt also eine unvorstellbar große Anzahl an verschiedenen Proteinen!

Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur

Sekundärstruktur: geschraubte Kette

Je nach Primärstruktur orientieren sich die Aminosäuren innerhalb eines Proteins räumlich zueinander an. So entsteht die sogenannte Sekundärstruktur, die entweder schraubig gewunden (Helix) oder regelmäßig gefaltet (Faltblattstruktur) ist. Auch die Helix- und Faltblattstrukturen interagieren miteinander, so dass eine Tertiärstruktur entsteht.

Hämoglobin

Je nach Ausbildung der Tertiärstruktur können Proteine entweder fett- oder wasserlöslich, fasrig wie beim Haar oder kugelig wie beim Hämoglobin sein. Stehen mehrere Proteine noch miteinander in Bezug, bilden sie eine Quartärstruktur aus - wie zum Beispiel beim Hämoglobin.

Die Aufgaben der Proteine im menschlichen Körper:

  • Funktion als Baustoff: Sie sind wichtiger Bestandteil von Muskeln, Haaren, Nägeln
  • Transportfunktion: Organische und anorganische Substanzen werden an Proteine gebunden und so durch den Körper transportiert.
  • Funktion als Botenstoff: Hormone
  • Funktion als Katalysator: Enzyme
  • Schutzfunktion: Antikörper gegen Krankheitserreger

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