Proteine als Genprodukte

Wie viele Proteine gibt es im menschlichen Körper?

• mehr als 100.000

Warum sind Proteine wichtig?

• meisten Bestandteile des Körpers bestehen daraus

• z. B. Haut, Haare, Herz, Nägel, Muskeln, Gehirn

• Katalysieren als Enzyme fast alle chem. Prozesse in Zelle

Was sind die Bausteine der Proteine?

• alle haben die gleichen Bausteine: Aminocarbonsäuren (Aminosäuren)

Wo ist die Information zum Bau der Aminosäuren verschlüsselt?

• DNA

Wie viele Aminosäuren gibt es?

20 (bekommen Trivialnamen)

Wie ist eine Aminosäure aufgebaut?

• Natürlich vorkommende Aminosäuren (unterschiedlichen sich in Rest) = alpha-Aminosäuren (Aminogruppe an C-Atom auf das Carboxygruppe folgt = alpha-C-Atom)

Was ist die Peptidbindung?

• Aminosäure-Molekühle werden dadurch verknüpft

Was ist die Funktion der Peptidbindung?

• Entstehung von beliebig langen Molekülketten: Dipeptid (2 Bausteine), Oligopeptid (bis 10 Bausteine), Polypetid (11-100 Bausteine), Protein (über 100 Bausteine)

• Verschiedenen Proteine unterscheiden sich in Kettenlänge und Reihenfolge der verknüpften Aminosäuren

Was ist die Primärstruktur der Proteine?

• Reihenfolge der verknüpften Aminosäuren = Aminosäuresequenz → charakteristisch für jedes Protein

Was ist die Sekundärstruktur der Proteine?

• Raumstruktur der Proteine (wichtig für biologische Eigenschaften)

• Beta-Faltblattstruktur: intermolekulare Wasserstoffbrücken, antiparallele Anordnung der Proteinketten, z. B. in Seide

• Alpha-Helixstruktur (Schraubenstruktur): intramolekulare Wasserstoffbrücken, z. B. in Haaren

Was ist die Tertiärstruktur der Proteine?

• Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Aminosäureresten → weitere räumliche Faltungen (Konformation)

  → stabilisiert durch London-Dispersions-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken, Disulfidbrücken, Ionenbindungen

Was ist die Quartärstruktur der Proteine?

• wenn Protein aus mehreren Peptidketten besteht / Bindungen zu anderen Molekülen aufweist

• z. B. Hämoglobin mit 4 Untereinheiten

Was sind die Funktionen der Proteine?

• Baustoffe (z. B. Keratin)

• Hormone (z. B. Insulin)

• Enzyme (z. B. Katalase)

• Abwehr (z. B. Antikörper)

• Stofftransport (z. B. Carrierprotein)

• Bewegung (z. B. Myosin-, Aktinfilamente)