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Proteine und Aminosäuren

Einleitung

Alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Einer der Bestandteile der Zellen sind die Proteine. Die Proteine gehören zu den Makromolekülen. Das bedeutet, dass Proteine aus vielen Atomen zusammengesetzt sind.

Bausteine der Proteine

Die Grundbausteine der Proteine sind die Aminosäuren. Obwohl mehr als 100 Aminosäuren existieren, sind nur 20 der Aminosäuren am Aufbau der Proteine der Organismen beteiligt, diese werden proteinogene Aminosäuren genannt.

Struktur der Aminosäuren

Allgemein kann man die Struktur der Aminosäuren so beschreiben:
Die Aminosäuren besitzen zwei funktionelle Gruppen, die Aminogruppe (-NH2) und die Carboxyl-Gruppe (-COOH) , die an einem C-2-Atom gebunden sind. Außerdem sind an dem C-2-Atom die Seitenketten (-R) gebunden. Damit weist das C-2-Atom vier unterschiedliche Substituenten auf. Somit besitzen die Aminosäuren ein asymmetrisches Kohlenstoffatom C*. Mit Ausnahme von Glycerin, da die Seitenkette ein weiteres H-Atom ist. Daraus folgt: Alle Aminosäuren außer Glycerin sind optisch aktiv.
Die Aminosäuren unterscheiden sich in den Seitenketten. So kann man die Aminosäuren nach ihren Seitenketten, die die Eigenschaften der Aminosäuren bestimmt, einteilen. Man unterscheidet neutrale Aminosäuren mit polaren und unpolaren Seitenkette, Aminosäuren mit einer zusätzlichen Carboxyl-Gruppe in den Seitenketten (die in wässriger Lösung sauer reagiert) und Aminosäuren mit einer zusätzlichen Aminogruppe in der Seitenkette (die in wässriger Lösung alkalisch reagiert).

(Bild von den Aminosäuren)

Text erstellt von A. H.

Struktur der Proteine

Primärstruktur

Als Primärstruktur bezeichnet man die Abfolge der Aminosäuren innnerhalb der Kette.

Sekundärstruktur

Die Skundärstruktur der Aminosäurekette ergibt sich durch Aufwicklung zu Helices oder durch ebene Aneinanderreihung von Kettenabschnitten unter Bildung von Faltblattstrukturen.
Diese Strukturen werden durch Wasserstoffbrücken stabilisiert.

Tretiärstruktur

Als Tertiärstruktur bezeichnet man die Zusammenlagerung unterschiedlicher Sekundärstrukturen zu einer Untereinheit.
Die Tertiärstrukturen werden durch Disulfidbrücken (stärkste Bindung), Ionenbindungen, und Wasserstoffbrücken stabilisiert.

Quartärstruktur

Als Quartärstruktur bezeichet man die Zusammenlagerung von mehreren Tertiärstrukturen zu einen neuen räumlichen Struktur.
Sie wir durch Ionenbindungen, Wasserstoffbrücken und hydrophobe Wechselwirkungen stabilisiert.