Wie Viele Proteine Gibt Es

Proteine, umgangssprachlich sogar Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. Ns Aminosäuren bestehen hauptsächlich das ende den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und – seltener – Schwefel. Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie verleihen das Zelle nicht zeigen Struktur, sondern sind die molekularen „Maschinen“, das Stoffe transportieren, Ionen pumpen, chemische reaktionen katalysieren und Signalstoffe erkennen.

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Bausteine das Proteine sind bestimmte wie proteinogen, so proteinaufbauend, bezeichnete Aminosäuren, die aufgrund Peptidbindungen kommen sie Ketten verbunden sind. In Menschen handelt das sich um herum 21verschiedene Aminosäuren: die 20 von langem bekannten sowie Selenocystein. Die Aminosäureketten haben eine Länge über bis zu mehreren 1000 Aminosäuren, groder man eigentlich Aminosäureketten mit einer Länge von unter ca. 100 Aminosäuren zusammen Peptide vorgesehen und erste ab ein größeren Kettenlänge von Proteinen spricht. Das molekulare Größe eines Proteins wird bei der Regel in Kilo-Dalton (kDa) angegeben. Titin, ns mit ca. 3600 kDa größte bekannte menschliche Protein, besteht ende über 30.000 Aminosäuren und beinhaltet 320 Proteindomänen.

Die anzahl möglicher unterschiedlicher Aminosäureketten zu sein gigantisch. Aus 21 verschiedenen Aminosäuren ergibt sich schon bei einer Kettenlänge über 100 das unvorstellbare Zahl über 21100 bzw. 10132 Verknüpfungsmöglichkeiten.Diese zahlen übersteigt die zahlen aller Atome ns Universums („nur“ 6·1079 Teilchen) um das 1052-fache.

Die Zusammensetzung eines Proteins, und damit es ist in Aufbau, ist bei dem jeweiligen Gen kodiert.

Das wort Protein es wurde 1838 von Jöns Jakob Berzelius über dem griechischen stammen aus πρωτευω (proteuo, „ich nehme den ersten setzt ein“, über πρωτος, protos, „erstes“, „wichtigstes“) abgeleitet. Dies soll ns Bedeutung das Proteine für das geflügelt unterstreichen.


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Bedeutung für das Organismus

Die aufgaben der Proteine innerhalb Organismus sind vielfältig. Als Beispiele genannt:

In den Muskeln verändern bestimmte Proteine deine Form und sorgen deswegen für das Kontraktion der Muskeln und um zu für Bewegung.Als Blutgerinnungsfaktoren verhindern die Proteine inzwischen einen zu starken Blutverlust an einer Verletzung eines Blutgefässes und auf der anderen seite eine zu starke Gerinnungsreaktion mit Blockierung des Gefässes.Als Reservesubstanz angebot die Proteine kommen sie Körper zusammen Energielieferanten im Hungerzustand. Groder die in Leber, Milz und Muskel gespeicherten Proteine in dem Hungerzustand von Glukoneogenese und um zu zur Energiegewinnung genutzt verstehen können, ca die notwendig Prozesse von Körpers aufrechtzuerhalten.

Mutationen bei einem Gen verursachen Veränderungen innerhalb Aufbau von Proteins, das aufgrund das Gen kodiert wird. Ns Folge können Fehler bei der Proteinaktivität sein. Solche versagen mit teils vollständigem Wegfall das Proteinaktivität liegen vielen erblichen krankheiten zugrunde.

Räumlicher Aufbau

Für ns Wirkungsweise das Proteine ist deine räumliche struktur (ihre Faltung) außerordentlich wichtig. Das Proteinstruktur laub sich auf vier Betrachtungsebenen beschreiben:

Viele komplexe Proteine können no spontan falten, also ihre physiologische struktur einnehmen, sondern notwendig dazu Faltungshelfer, sogenannte Chaperone. Die Chaperone binden in neugebildete (oder sogar beschädigte, denaturierte) Aminosäureketten, und verhelfen ihnen unter Verbrauch chemischer Energie zu ihrer Struktur.

Man unterscheidet zwei Hauptgruppen von Proteinen:

Proteinoberfläche

Der Einfachheit halber wille stellvertretend für die komplexe Proteinstruktur oft anzeigen das Rückgrat (Backbone) des Proteins abgebildet (z.B. Abbildungen müssen oben). Damit Verständnis der Funktion ist jedoch die oberfläche des Proteins by großer Bedeutung. Da drüben die Seitenketten das Aminosäuren vom Rückgrat aus in den spatial ragen, tragen auch sie entscheidend zur struktur bei: das Verlauf von Rückgrats bestimmt den allgemein dreidimensionalen Aufbau, dennoch die Konturen der oberfläche und deine chemischen Eigenschaften verstehen von ns Seitenketten bestimmt.

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Denaturierung

Sowohl durch chemische Einflüsse, zusammen zum beispiel Säuren, Salze heu organische Lösungsmittel, zusammen auch weil physikalische Einwirkungen, wie hohe oder tiefe temperaturen oder auch Druck, kann sein sich die Sekundär- und Tertiärstruktur und damit auch die Quartärstruktur von Proteinen ändern, ohne dass sich die Reihenfolge das Aminosäuren (Primärstruktur) ändert. Dies Vorgang heißt Denaturierung und ist in der Regel nicht umkehrbar, ns heisst der ursprüngliche dreidimensionale räumliche Aufbau kann sein ohne beihilfe nicht wiederhergestellt werden. Bekanntestes beispiel dafür ist das Eiweiß innerhalb Hühnerei, das in Kochen bestimmt wird, da sich das räumliche Aufbau ns Proteinmoleküle wechselte hat. Ns ursprüngliche flüssige bedingungen kann nicht als hergestellt werden. Das Wiederherstellen ns ursprünglichen Zustandes von denaturierten Proteins wird genannt Renaturieren.

Menschen denaturieren, das heisst kochen, deine Speisen, um sie leichter verdaulich kommen sie machen. Durch die Denaturierung ändern sich die physikalischen und physiologischen Eigenschaften das Proteine, als z.B beim Spiegelei, das aufgrund die Hitze in der Pfanne denaturiert wird. Hohes Fieber kann also für das Menschen achtung werden. Denn durch die zu hohe Körpertemperatur werden in Fieber körpereigene Proteine denaturiert und können somit ihre lebensnotwendigen aufgaben im Organismus nicht mehr erfüllen. Teil Proteine ns roten Blutkörperchen denaturieren beispielsweise bereits bei 42 °C. Das Fieber hat eigentlich aber einer schützende Funktion, nicht eine zerstörenden. Da die hohe Temperatur bei der Fieber ziel Eindringlinge und Fremdkörper, fähnrich Antigene, ich rannte und unschädlich machen. Dies Antigene denaturieren meistens schon an geringeren Temperaturen als die körpereigenen Proteine.

Die in chemischer Spaltung das Proteinketten (Proteolyse) entstehenden Teilstücke nennt man Peptone.

Eiweißmangel

Eiweiß hat einer große nummer von Aufgaben an unserem Körper. Es ist um zu Aufbau und zum Erhalt ns Körperzellen lebensnotwendigen und hilft bei der Heilung von Wunden und Krankheiten. Einer erwachsener personen sollte jeden tag etwa 1 gramm Eiweiß pro kilogramm Körpergewicht mit der Nahrung zu sich nehmen. Der bedarf nimmt in schwangeren und stillenden frau noch zu.

Ein Mangel kann schlimme folgen haben:

Antriebsarmut innerhalb schlimmsten fall kommt es zur Eiweißmangelkrankheit Kwashiorkor. Jedermann (meist Kinder), die in Kwashiorkor leiden, erkennt man an ihren dicken Bäuchen. Ns Organismus versucht aufgrund Wasser ns Eiweißmangel abzudecken, so dass sich ns Wasser nach einiger Zeit in dem Körper ablagert (Ödem). Weiter Symptome sind: Muskelschwäche Wachstumsstörungen Fettleber Ödeme Andauernder Eiweißmangel führt zu Marasmus und zum Tod.

Zu Eiweißmangel kommt es in den Industrieländern allerdings höchst selten und auch nur in extrem proteinarmen Ernährungsformen. Die durchschnittliche deutsche Mischkost dagegen enthält mit 100 gramm Eiweiß pro Tag mehr zusammen genug Proteine. Obwohl häufig bei der werbung Eiweißpulver wie essentiell notwendig zum Breitensportler aufgetaucht werden, deckt "Unsere übliche Ernährung... Auch den Eiweißbedarf von Sportlern ab", heißt es dazu in einem bericht des Ministeriums zum Ernährung und Ländlichen spatial Baden-Württembergs. Allerdings ist, studien zufolge, Muskelaufbau weil Krafttraining an Zunahme von weniger wie 1 gramm Eiweiß pro kilogramm Körpergewicht bei der Tag gerade genug möglich. Eine tägliche Eiweißzufuhr über 1,5 gramm pro kilogramm Körpergewicht bekomme für Kraftsportler wie ausreichend angesehen.

Proteinbiosynthese

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Mit das Nahrung nehmen wir Proteine auf. In unserer Verdauung importieren diese Proteine an ihre Bestandteile zerlegt – ns Aminosäuren. An neun Aminosäuren (von 21, das insgesamt benötigt werden) ist der menschliche Organismus seltsam angewiesen, denn sie sind essenziell, ns bedeutet, das der Körper sie nicht selbst herstellen kann. Mit zum Blut werden die Aminosäuren bei jede Zelle transportiert.Die Aminosäurensequenz ist an der Desoxyribonukleinsäure (DNA) kodiert. In den Ribosomen, ns „Proteinproduktionsmaschinerie“ das Zelle, wird diese Information verwendet, um ende einzelnen Aminosäuren einen Proteinmolekül zusammenzusetzen, wobei das Aminosäuren bei einer eher bestimmten, by der DNA vorgegebenen im gegenzug verknüpft werden.

Proteinlieferanten

Sehr proteinhaltige Nahrungsmittel sind:

fleisch Fisch eier Milchprodukte (Käse) Nüsse cerealien Hülsenfrüchte (Soja: 41,6%) Kartoffeln (lediglich 2%, dafür sehr viele essentielle Aminosäuren)

Studien von Thomas Osborne und Lafayette Mendel von 1914 zeigten, dass Ratten, die tierisches Eiweiß erhielten, schneller in Gewicht zunahmen, zusammen Ratten, die zeigen pflanzliches Eiweiß erhielten. Davon wurde voreilig geschlossen, das tierisches Eiweiß „höherwertiger“ wie pflanzliches Eiweiß sei. Spätere Studien von McCay in der Berkeley universität zeigten jedoch, das Ratten, ns pflanzliches Eiweiß bekommen, gesünder sind und Über doppelt deswegen lange leben.

Nachweis über Proteinen

UV-Absorption

3D-Darstellung

Zum besseren Verständnis by Aufbau und konstanz ist es unerlässlich, die räumliche Gestalt by Proteinen mithilfe geeigneter Graphikprogramme darzustellen. Im Prinzip genügt kommen sie ein einfaches Molekülbetrachtungsprogramm (Viewer), by denen es inzwischen einer große nummer frei verfügbarer und kommerziell erhältlicher jawohl gibt. In Darstellung über Biomolekülen zu sein allerdings eine Vereinfachung auf das Proteinrückgrat mit den Sekundärstrukturelementen Helix, Faltblatt etc. Lebensnotwendigen (vgl. Abschnitt Proteinoberfläche). Gleichwohl ist ns Angebot in entsprechenden Softwarepaketen groß, ns jedoch die meiste zeit noch weiter Funktionalitäten besitzen. Beispiele:

Das meistverbreitete Dateiformat für Strukturen von Proteinen ist das pdb-Format ns freizugänglichen Protein dünn Bank. Einer pdb-Datei enthält zeilenweise Einträge weil das jedes Atom innerhalb Protein, sortiert nach ns Aminosäuresequenz; innerhalb einfachsten fall sind das Atomart und kartesische Koordinaten. Es handelt sich deshalb um ein systemunabhängiges Klartext-Format.

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Literatur

Siehe auch


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