Big Bang HTL 4, Schulbuch

28 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 2.3 Das Weiße vom Ei Proteine Die Proteine sind jene Gruppe von Biomolekülen mit der größten Vielfalt. Sie unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung, ihrer Struktur und Funktion sehr stark voneinander. Das Wort Protein stammt aus dem Griechi- schen und bedeutet so viel wie „von höchster Bedeutung“. Auch Proteine bestehen aus Baustei- nen, den Aminosäuren. Jede Amino- säure ist nach folgendem Muster auf- gebaut (siehe Abb. 2.34): An einem Kohlenstoff sind vier verschiedene Reste gebunden: eine Carbonsäure- gruppe , eine Aminogruppe , ein Was- serstoff und ein sogenannter Rest . Darunter versteht man eine organische Molekülgruppe, die sich von Aminosäure zu Aminosäure unterscheidet. In der Natur kommen 20 ver- schiedene Reste häufig vor. Sie bauen, in unterschiedlicher Was schätzt du, wie viele Bausteine werden benötigt um die etwa eine Million bekannten Proteine auf- zubauen. Was passiert mit dem Eiweiß beim Kochen oder Schnee schlagen? Wie bringt der Frisör bei der Dauerwelle die Haare dazu, auch nach dem Waschen in dieser Form zu bleiben? F17 F18 F19 Abb. 2.34: Aminosäure Abb. 2.35: Die 20 natürlichen Aminosäuren Reihenfolge miteinander verknüpft, alle bekannten Proteine auf. Die Vielfalt an Proteinen ist schier unendlich. Man schätzt, dass es mehr als 10 Millionen Proteine auf der Erde gibt, etwa ein Zehntel davon ist bekannt. Und das alles mit nur 20 Bausteinen! ( F17 ) Bis auf die Aminosäure Glycin, bei der ein H-Atom den Rest bildet, haben alle anderen Aminosäuren ein chirales Zen- trum , es gäbe also jeweils zwei Varianten davon. In der Natur kommen allerdings fast nur die L-Formen vor. In Abb. 2.18 sind alle natürlichen Aminosäuren dargestellt. Je nach Rest erhalten die Aminosäuren dadurch unter- schiedliche Eigenschaften. Sie sind unpolar, polar, sauer oder basisch . Unverknüpft liegen sie bei neutralem pH-Wert meist als geladene Teilchen vor, da die Carbonsäuregruppe ihr H + an die basische Aminogruppe abgibt. Auch Aminosäuren verknüpfen sich durch Kondensation zwischen der Carbonsäure einer Aminosäure und der Aminogruppe der nächsten. Diese Bindung wird Peptid- bindung genannt und ihre Produkte Peptide . Von Proteinen spricht man erst bei längeren Ketten. Die Trennung erfolgt dabei relativ willkürlich bei etwa 70–100 AS. Das größte bis- Abb. 2.36 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum gent m des Verlags öbv