Proteine bestehen aus Aminosäuren, die durch chemische Bindungen miteinander verknüpft sind und so lange Ketten bilden.
Diese chemischen Bindungen nennt man auch Peptidbindungen. Dabei wird aus zwei Aminosäuren bei Abspaltung von Wasser ein Dipeptid. Ab 100 Aminosäuren spricht man von einem Polypeptid.
Es gibt insgesamt 20 verschiedene Aminosäuren, die sich jeweils in ihrem Rest unterscheiden.
Damit besitzt jedes Protein eine spezifische Abfolge der unterschiedlichen Aminosäuren.
Aminosäure:
Aminosäure
H2_2N ist die Aminogruppe.
COOH ist die Carboxygruppe.
R ist ein variabler Rest.

Strukturen

Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung können Proteine verschiedene Strukturen ausbilden.
1) Betrachtet man nur die Aminosäuresequenz, ist dies die Primärstruktur. Sie zeigt lediglich in welcher Reihenfolge die Aminosäuren angeordnet sind.
2) Chemische Wechselwirkungen (Wasserstoffbrückenbindungen) zwischen den Aminosäuren geben die Möglichkeit auf dreidimensionale Strukturen, die Sekundärstrukturen.
Es gibt zwei Möglichkeiten:
αα-Helix
a-Helix
ββ-Faltblatt
b-Faltblatt
3) Betrachtet man einen bestimmten Teil des Proteins und die darin vorkommenden Strukturen, so bezeichnet man die Gesamtheit von Sekundärstrukturen und ungeordneten Bereichen als Tertiärstruktur.
Tertiärstruktur
4) Sind nun alle Teile des Proteins mit ihren Tertiärstrukturen gemeint, wird diese Gesamtheit als Quartärstruktur bezeichnet.
Quartärstruktur

Funktion

Jedes Protein ist aufgrund seiner Struktur einzigartig. So können die Proteine sehr vielfältige Funktionen haben.
1) Enzyme
Enzyme sind Proteine, die chemische Reaktionen in der Zelle katalysieren.
2) Transportproteine
In allen bisher bekannten Zellen gibt es Transmembranproteine (Proteine, die in der Plasmamembran eingebettet sind), die Substanzen in die Zelle und aus der Zelle transportieren. Ein frei bewegliches Beispiel ist Hämoglobin, das Protein, das im Blut vorkommt und Sauerstoff transportiert.
3) Strukturproteine
Das Cytoskelett der Zelle besteht aus Proteinen. Außerdem gibt es Stützproteine in Knochen, Haar und Nägeln.
4) Regulatorische Proteine
Es gibt Proteine, die mit der DNA wechselwirken und die Aktivität der Gene steuern.
5) Immunproteine
Darunter zählen Antikörper, die für eine Immunreaktion verantwortlich sind.
6) Rezeptorproteine
Rhodopsin, ein Protein in der Netzhaut des Auges, kann optische Reize aufnehmen und weiterleiten.
7) Motorproteine
Aktin und Myosin kommen im Muskel vor und verursachen die Muskelkontraktion.
8) Speicherproteine
Solche Proteine kommen oft in Samen vor und dienen als eine Nährstoffquelle für das Wachstum während der Auskeimung.

Quellen

  • http://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/proteine/9423
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WandaPaetzold 2020-02-25 14:54:44+0100
Hey!
Super Artikel zu Proteinen, allerdings sieht die Formatierung zurzeit etwas irreführend aus. Ich würde die Beschreibung der Aminosäuren entweder voranstellen oder in einem separaten Artikel erklären, genau so wie die Peptidbindung (Vielleicht Verlinkung zur Chemie).
Deine Beschreibung der Quartärstruktur verstehe ich außerdem nicht ganz, eine Quartärstruktur entsteht ja, wenn mehrere Proteine in ihrer Tertiärstruktur gefaltet zusammengefügt werden um ihre Funktion erfüllen zu können. Das müsste man vielleicht etwas umformulieren.
Liebe Grüße,
Wanda
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