Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

86 Organsysteme des Stoffwechsels M Arbeitsheft Seite 21, 22, 26 Proteine sind Polypeptide Eiweiße oder Proteine sind lange Molekülketten (100 bis mehrere 1 000 Einzel- moleküle), die durch Kondensation ( S. 41) aus den kohlenstoff-, wasserstoff-, sauerstoff- und stickstoffhaltigen Aminosäuren entstehen. Es gibt eine außerordentlich große Zahl verschiedener Proteine. Einerseits hat jeder Organismus seine körpereigenen Eiweißstoffe, andererseits sind sie auch im Körper selbst unterschiedlich gebaut. So ist beispielsweise ein Protein der Haut anders zusammengesetzt als ein Muskelprotein. Proteine unterscheiden sich durch die Abfolge der Aminosäuren. So wie man aus den 26 Buchstaben unseres Alphabets unzählige verschiedene Wörter und Sätze bilden kann, werden aus nur 20 Aminosäuren unzählige Eiweißstoffe synthetisiert. Eine bestimmte Abfolge der Aminosäuren ist also charakteris- tisch für ein bestimmtes Protein. Die Eiweißstoffe liegen aber nicht nur in ihrer so genannten Primärstruktur als einfache Aminosäureketten vor. Auch bilden sie in Falten gelegte oder schrau- big gedrehte Ketten (Sekundärstruktur), die durch räumliche Verdrehung wei- tere komplizierte Strukturen bilden können (Tertiär- und Quartärstruktur). Fibrilläre Proteine bestehen aus langgestreckten Molekülen. Beispiele für sol- che Eiweißstoffe sind zum Beispiel Actin und Myosin , die den Hauptanteil der Muskulatur bilden. Globuläre Proteine haben eine knäuelartige Struktur. Zu dieser Protein-Gruppe gehören zB das Hämoglobin und die Gammaglobuline ( Antikörper ). Säuren und Hitze zerstören die Eiweißstruktur Durch die Einwirkung von Säuren sowie durch starke Erwärmung verlieren Proteine irreversibel ihre Struktur und damit auch ihre biologische Funktion. Durch diesen als Denaturierung bezeichneten Vorgang flockt das Eiweiß aus, man sagt es „gerinnt“ ( S. 72 f). Eiklar gerinnt beispielsweise bei über 65 °C, Bluteiweiß bereits bei 42,6 °C. Die Milchhaut, die sich bei abgekochter Milch bildet, besteht aus Milcheiweiß, das bei 100 °C denaturiert wird. Das Verderben von Lebensmitteln ist auf die Tätigkeit darin enthaltener Enzy- me oder auf Mikroorganismen (Bakterien etc.) zurückzuführen. Das Haltbar- machen von Lebensmitteln beruht auf der Tatsache, dass Eiweiß unter dem Einfluss von Hitze bzw. Säure seine biologische Funktion verliert. Die Enzyme werden so inaktiv, Mikroorganismen sterben ab. Auch das Keimfreimachen von Geräten (zB Arztbesteck) funktioniert nach diesem Prinzip.  Aminosäuren 20 verschiedene Aminosäuren sind am Aufbau der Proteine beteiligt. Jede Ami- nosäure enthält u. a. eine Carboxylgrup- pe (-COOH) und eine Aminogruppe (-NH 2 ). Aminosäuren verbinden sich un- tereinander jeweils durch Verknüpfung der Carboxylgruppe der einen Amino- säure mit der Aminogruppe der anderen unter Abspaltung von Wasser. Diese Art der Bindung wird Peptidbindung genannt. Jeweils zwei miteinander ver- bundene Aminosäuren werden als Dipeptide, viele miteinander verbundene als Polypeptide bezeichnet. Proteine sind Polypeptide.  Actin und Myosin sind für die Muskelkontraktionen not- wendig  Hämoglobin Blutfarbstoff der roten Blutkörperchen ( S. 134)  Antikörper Stoffe, die im Körper zur Abwehr von Krankheitserregern gebildet werden 1. Überlege: Wer bewirkt das Sauerwerden von Milch und weshalb hat sauer gewordene Milch eine bröckelige Kon- sistenz? 2. Versetze etwas Milch mit Essig und beobachte, was passiert. Erläutere die Ursache für das Beobachtete. 3. In der Werbung als „biologisch aktiv” angepriesene Waschmittel enthalten Proteasen. Überlege: Was könnten diese Enzyme beim Waschvorgang bewirken? Warum wird bei solchen Waschmitteln meist eine Waschtemperatur von maximal 60 °C empfohlen? Selbst aktiv! Recherchiere, wie die 20 Amino- säuren, die die Proteine aufbau- en, heißen. Schreibe die Namen in alphabetischer Reihenfolge auf. Selbst aktiv! 9  Peptidbindung 10  Hämoglobinmolekül Häm Globin Aminosäure Aminosäure Dipeptid Wasser Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv