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Protein



Proteine, oft auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auch Stickstoff und manchmal auch Schwefel enthalten. Die saure Hydrolyse (das intensive Kochen in starken Säuren) zerlegt die Riesenmoleküle in ihre einzelnen Bausteine, nämlich rund 20 Arten von Aminosäuren. Das heißt: Proteine bestehen aus langen Ketten von Aminosäuren, die durch Peptidbindungen verbunden sind. Meist sind Hunderte oder Tausende von Aminosäuren miteinander verknüpft.

Der Name Protein wurde 1839 von Geradus Johannes Mulder vom griechischen Wort protos ('erstes, wichtigstes') oder proteuo ('ich nehme den ersten Platz ein') abgeleitet, um dadurch die Bedeutung der Proteine für das Leben zu unterstreichen.

Table of contents
1 Bedeutung für den Organismus
2 Räumlicher Aufbau
3 Weblinks

Bedeutung für den Organismus

Die Aufgaben der Proteine im Organismus sind vielfältig. Einige Beispiele:

Räumlicher Aufbau

Der Aufbau der Proteine, d.h. die Reihenfolge der Aminosäuren ist in der
Desoxyribonukleinsäure (DNS) kodiert. In den Ribosomen wird diese Information verwendet, um aus einzelnen Aminosäuren ein Proteinmolekül zusammenzusetzen, wobei die Aminosäuren in einer ganz bestimmten, von der DNS vorgegebenen Reihenfolge verknüpft werden. Ist diese Synthese abgeschlossen, werden die meisten Proteine posttranslational noch modifiziert. Dies kann dadurch geschehen, dass Stücke der Proteinsequenz herausgeschnitten werden, d.h. durch limitierte Proteolyse, oder auch dadurch, dass die Seitengruppen spezieller Aminosäuren durch chemische Gruppen modifiziert werden. Eine sehr häufige Reaktion stellt die Anfügung einer Phosphatgruppe dar, die bei einer Vielzahl von Regulationsreaktionen eine wichtige Rolle spielt. Bislang sind in der Literatur mehr als 200 unterschiedliche chemische Gruppen bekannt, die an Proteine angefügt werden können, und so ihre Eigenschaften modifizieren. Für die Wirkungsweise der Proteine ist aber auch ihr räumlicher Aufbau wichtig. Deswegen lässt sich die Struktur der Proteine auf 4 Betrachtungsebenen beschreiben:

Man unterscheidet zwei Hauptgruppen von Proteinen:

Denaturierung

Durch chemische Substanzen (z.B. Säuren,
Salze) oder hohe oder tiefe Temperaturen können sich Sekundär- und Tertiärstruktur und damit eventuell auch die Quartärstruktur ändern, ohne dass sich jedoch die Reihenfolge der Aminosäuren (Primärstruktur) ändert. Dieser Vorgang heißt Denaturierung und ist meistens irreversibel, d.h. der ursprüngliche räumliche Aufbau kann nicht wiederhergestellt werden. Bekanntestes Beispiel dafür ist das Eiweiß im Hühnerei, das beim Kochen fest wird, weil sich der räumliche Aufbau der Proteinmoleküle geändert hat, und bei dem der ursprüngliche, flüssige Zustand nicht mehr hergestellt werden kann.

Durch die Denaturierung ändern sich die physikalischen und physiologischen Eigenschaften der Proteine. Das ist auch der Grund, warum extrem hohes Fieber lebensgefährlich ist: Durch die hohe Temperatur werden Proteine denaturiert, die im denaturierten Zustand nicht mehr in der Lage sind, ihre Aufgaben im Organismus zu erfüllen.

Beim Abbau der Proteine entstehen Peptone.

Siehe auch: Aminosäure; Glykoproteine; Eiweißsynthese; Enzym; Gluten; Metalloenzym; Metalloprotein; Peptid; Peptidbindung; Polypeptid; Phenylketonurie; Xantoproteinreaktion, Yeast-2-Hybrid-Systeme

Weblinks




     
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