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Eiweiße
1.) Aufbau, Struktur und Form
1.1.) Aufbau
Eiweiße werden in der Fachsprache auch oft Proteine genannt. Proteine setzten sich aus
verschiedenen Aminosäuren zusammen.
Diese wiederum bestehen immer aus
 Kohlenstoff (C)
 Wasserstoff (H)
 Sauerstoff (O)
 Stickstoff (N)
können jedoch manchmal auch aus
 Phosphor (P) und
 Schwefel (S) bestehen.
Die Eiweiße lassen sich in Aminosäuren, die aus den eben genannten Stoffen bestehen,
aufteilen. Diese Aminosäuren sind in Ketten zusammen gesetzt (Peptide). Es gibt 20
verschiedene Säuren die in verschiedenen Reihenfolgen zusammen gesetzt ca. 20 bis zu
30.000 verschiedene Proteine bilden. Man unterteilt die Eiweiße in der Anzahl der
Aminosäuren in Oligopeptide mit weniger als 10 Aminosäuren, Polypeptide, die sich aus 10100 Aminosäuren zusammensetzen, und Proteine mit mehr als 100 Aminosäuren.
Alle Aminosäuren setzen sich aus immer den gleichen Bauteilen zusammen. In der Mitte des
Molekül steht ein Kohlenstoffatom (C). An dieses C-Atom sind vier unterschiedliche
Gruppen angegliedert:




eine NH2-Gruppe, die auch Aminogruppe genannt wird.
eine COOH-Gruppe, die Carboxylgruppe genannt wird.
ein Wasserstoffatom (H) und
ein Rest (R).
Typischer Aufbau von Aminosäuren
1.2.) Peptide:
Mehrere Aminosäuren bilden Peptide (= kettenartige Verbindungen von Aminosäuren):
 zwei Aminosäuren = Dipeptid
 drei Aminosäuren = Tripeptid
 viele Aminosäuren = Polypeptide
Zwei Aminosäuren können durch die Abspaltung
von Wasser zu einem Peptid werden.
1.3.) Aminosäuren
Ein Teil der Aminosäuren können im Körper hergestellt werden, der Rest wird durch die
Nahrung aufgenommen. Hier eine Liste der essentiellen und nicht essentiellen Aminosäuren:
essentielle Aminosäuren
nicht essentielle Aminosäuren
(können nicht im Körper hergestellt (können im Körper hergestellt
werden)
werden)
Arginin (für Säuglinge)
Alanin
Histidin (für Säuglinge)
Asparagin
Isoleucin
Asparaginsäure
Leucin
Cystein
Lysin
Glutamin
Methionin
Glutaminsäure
Phenylalani
Glycin
Threorin
Prolin
Tryptophan
Serin
Valin
Tyrosin
* mehrere Aminosäuren gibt es am Ende des Dokuments zu sehen*
1.4.) Form
Bei der Form und der Löslichkeit unterteilt man die Proteine in zwei Gruppen:
 die globulären Proteine, deren Struktur annähernd kugel- oder birnenförmig aussieht
und die meist in Wasser oder Salzlösungen gut löslich sind
 die fibrillären Proteine, die eine fadenförmige oder faserige Struktur besitzen, meist
unlöslich sind und zu den Stütz- und Gerüstsubstanzen gehören (z.B. in Haaren und
Fingernägeln)
Primärstruktur
im ersten Aufbauschritt verbinden sich ca. 1000 Aminosäuren zu einer langen Kette. Die
Kombination ist beliebig, so dass sehr viele verschiedene Eiweißstoffe entstehen können.
Sekundärstruktur
durch innere Wechselwirkungen erhält die Kette eine leicht gefaltete Form (Faltblattstruktur)
oder eine spiralig gewundene (Helixstruktur)
Tertiärstruktur
es bildet sich daraus ein kugelförmiges (globuläres) oder ein fadenförmiges (fibrilläres)
Eiweißmolekül.
Quartärstruktur
Als vierten Schritt kann es noch Bindungen zwischen mehreren globulären oder fibrillären
Ketten geben.
Die Form wird durch die gegenseitige Anziehungskraft und Wechselwirkungen der Atome
und Molekühlen entschieden.
Die Form kann jedoch durch die Temperatur (bei ca. 40°-70°C) oder durch chemische
Substanzen (Säuren, Salze) verändert werden. Ein ganz typisches Beispiel ist das kochen
eines Hühnereies, Das Ei wird hart kann aber nicht wieder Flüssig gemacht werden. Dabei
wird nicht die Sequenz der Aminosäuren sondern der 3 dimensionalen Aufbau verändert.
Oberflächenstruktur eines Proteins
1.5.) Proteide
Außer den Proteinen gibt es noch die Proteide, die außer den
Aminosäuren noch Metalle oder Mineralstoffe enthalten
2.) Wozu werden Eiweiße gebraucht?
Der menschliche Körper braucht die Aminosäuren aus denen die Eiweiße bestehen.
Ein Mensch benötigt 20 Aminosäuren. Von den 20 Aminosäuren sind 10 essentiell, d.h. der
Körper kann sie nicht selbst herstellen. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden.
Zu ihnen gehören: Leucin, Lysin, Valin, Phenylalanin, Methionin, Tryptophan, Threonin und
Isoleucin. Bei Säuglingen sind außerdem noch Arginin und Histidin essentiell notwendig.
Alle anderen Aminosäuren kann der Körper selbst herstellen.
Jede Körperzelle im Menschen besteht hauptsächlich aus Eiweißen. Eiweiße bestimmen in
großem Maße die Funktion und die Struktur des menschlichen Körpers. Sie sind in allen
Organen zu finden und ein Hauptbestandteil der Muskulatur. Alle Zellwände haben, um ihre
Durchlässigkeit für wichtige Stoffe zu gewährleisten, Eingangspforten. Diese Pforten
bestehen ebenfalls aus Eiweißen. Die Funktion vieler Körperfunktionen wird über Enzyme,
die als Katalysatoren lebenswichtige Vorgänge beschleunigen können, gesteuert.
 Merke: Auch Enzyme bestehen aus Eiweißen !!
Proteine haben eine Vielzahl von Aufgaben. Sie sind Bausteine in
1. Enzymen ( >> beschleunigen und ermöglichen chemische Reaktionen )
2. Hormonen ( >> steuern Vorgänge im Körper)
3. Stütz- und Gerüsteiweiß ( >> für die Beschaffenheit von Gewebe, z.B. der
Haarstruktur, Kollagen, Elastin, Keratin für Haut und Nägel.)
4. Strukturproteine, ( >> z. B. Aktin und Myosin in den Muskeln) >> verändern die Form
der Muskeln und sorgen so für die Kontraktion der Muskeln und damit für Bewegung)
5. Plasmaproteine.
6. Transportproteine ( >> z. B. für den roten Blutfarbstoff Hämoglobin
(Sauerstofftransport) oder Transferrin, das Eisen im Blut transportiert.)
7. Antikörper für die Immunabwehr.
8. Faktoren der Blutgerinnung.
9. Alloantigene, z. B. Blutgruppenantigene.
3.1.) Wo und wie werden die Eiweiße (Proteine) verdaut?
Die Eiweiße werden bei der Verdauung in ihre einfachen Bausteine, die Aminosäuren,
zerlegt. Durch die Resorption (= Aufnahme der Nährstoffe durch die Darmwand ins Körperinnere) gelangen die Aminosäuren in die Leber.
Die Eiweißverdauung beginnt im sauren Milieu des Magens und endet im Dünndarm. Das
saure Milieu aktiviert die eiweißspaltenden Enzyme, wie die Proteasen und Peptidasen. Diese
Enzyme helfen die Eiweißketten in kürzere Ketten zu spalten. Im Dünndarm wird die
Eiweißspaltung durch die Enzyme Trypsin und Chymotrypsin fortgeführt. Sie zerlegen die
schon gekürzten Eiweißketten bis zu den einzelnen Aminosäuren. Nun können die
Aminosäuren durch die Darmwand ins Blut übergehen und gelangen in die Leber.
Dort werden sie dann zu den benötigten körpereigenen Proteinen zusammengesetzt und
können



sofort zu körpereigenem Eiweiß aufgebaut oder
gespeichert und erst bei Bedarf zu Eiweiß aufgebaut oder
zu Traubenzucker abgebaut werden.
Eiweiß dient also als
 unentbehrlicher Baustoff für unseren Körper
 Energiespender
3.2.) Wie viel Eiweiß braucht der Mensch pro Tag? Wie viel ist gesund?
Die tägliche Menge an Eiweiß sollte 0,8 bis 1 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht nicht
überschreiten. Mit Körpergewicht ist hier das Normalgewicht gemeint. Auch wenn Sie mehr
wiegen, sollte die zugeführte Menge nicht höher sein. Achten Sie bei der Zusammensetzung
darauf, dass sie die richtigen Eiweißkombinationen zu sich nehmen. Nur so bekommen sie
auch die essentiellen Aminosäuren, die der Körper nicht selbst herstellen kann.
4.1.) Vorkommen von Eiweißen
Essentielle Aminosäuren finden sich hauptsächlich in tierischem Eiweiß wie Fleisch, Fisch,
Milch, Eiern und Käse. Auch pflanzliche Nahrungsmittel enthalten essentielle Aminosäuren.
Allerdings sollte die richtige Kombination von pflanzlichen Nahrungsmitteln gewählt werden,
denn nicht jedes pflanzliche Nahrungsmittel enthält alle essentiellen Aminosäuren auf
einmal. Vegetarier sollten den Bedarf an essentiellen Aminosäuren über Nüsse, Getreide,
Käse, Milch und Milchprodukte decken. Fehlt dem Körper nur eine Aminosäure für die
Zusammensetzung von Proteinen, so ist die Funktion der gesamten Eiweiße nicht mehr
gewährleistet. Allerdings ist die Versorgung mit essentiellen Aminosäuren bei Vegetariern
selten ein Problem.
 Merke: Fehlt auch nur eine Aminosäure, so funktionieren alle Eiweiße nicht mehr richtig.
4.2.) Beispiel für Eiweiße und Prozentangaben für Eiweißgehalt
Fleisch
Fisch
Milch
Käse
Getreide
Hülsenfrüchte (Soja: 36%)
Kartoffeln (lediglich 2%, dafür sehr viele
essentielle Aminosäuren!)
hoher Eiweißgehalt geringer Eiweißgehalt
Sojabohnen (bis 50%)
Obst (ab 0,2%)
Erdnüsse
Kartoffeln
Käse Pilze
Fisch, Fleisch (ab 11%)
Schlagsahne, Milch (bis 3,2%)
5.) Quellen
http://lexikon.freenet.de/Protein
http://www.netzwelt.de/lexikon/Protein.html
http://www.biokurs.de/skripten/bs11-7.htm
6.) Liste von Aminosäuren