3. PROTEINE 3.1 Bau und Funktion Bedarf: ca. 1g Proteine / kg Körpergewicht Bausteine: ca. 20 verschiedene Aminosäuren (AS) in allen möglichen Kombinationen essentielle AS: z. B. Cystein, Isoleucin, Lysin, Threonin ... Räumliche Struktur / Funktion: durch die Reihenfolge der AS festgelegt. Die einzelnen AS eines Proteins unterscheiden sich lediglich in der Seitenkette voneinander („R“) Bau: Funktionen: 1. Gerüst-Substanzen: häufigste Gerüst-Substanz: Kollagen (faseriges Eiweiß) mit 25 – 30 % des Gesamt-Proteins nicht Wasser löslich Vorkommen: Haut, Knochen, Knorpel, Sehnen, Bindegewebe Keratin: Bestandteil von Haaren, Nägeln, Hufen 2. Enzyme (Biologische Katalysatoren): hoch spezifische Reaktionsbeschleuniger bekannt: > 2000 3. Hormone (Wirkstoffe, die in geringen Mengen spezifische Wirkung zeigen) z. B. Insulin (produziert in der Bauchspeicheldrüse) Fkt.: Erniedrigung des sog. Blutzuckerspiegels (Konz. von Glucose im Blut) 4. Bausteine der Muskeln (Aktin, Myosin) 5. Transport-Proteine z. B. Hämoglobin: Transport von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid innerhalb der roten Blutkörperchen 6. Antikörper (Abwehr von körperfremden Strukturen, Bestandteile des Immunsystem) Ernährungsaspekt: Getreide Proteine haben nur einen relativ geringen Lysin- und Threonin Anteil (essentielle AS) Arbeitsblatt-Nr. 1 Dr. Hans Herrmann 1.2 ENZYME (BIOKATALYSATOREN) • bestehen aus PROTEINEN • ermöglichen und beschleunigen Stoffwechselvorgänge (ohne Enzyme kein Leben!) z. B. die Spaltung von Maltose zu zwei Molekülen Glucose • sind stoffspezifisch z. B. spaltet Maltase ausschließlich Maltose • sind reaktionsspezifisch z. B. Maltase spaltet nur an einer ganz bestimmten Stelle des Maltose-Moleküls • sind „milieu-empfindlich“ z. B. verschiedene Aktivitäten in sauerem, neutralem oder basischem Milieu • sie enden meistens auf die Endung: ~ase (Maltase) aber (!) Pepsin, Trypsin ... Arbeitsblatt-Nr. 2 Dr. Hans Herrmann 3.3 ABBAU UND RESORPTION VON PROTEINEN 1. MUND: Passage 2. MAGEN: Proteasen (Pepsine), (saueres Milieu: Desinfektion) Pepsine Proteine (15 %) Oligo-Peptide 3. DÜNNDARM: Proteasen (Peptidase) aus der Bauchspeicheldrüse, (leicht alkalisches Milieu) Trypsine Proteine (85 %) OligoOligo-Peptide Aminosäuren (AS) peptidase Aktiver Transport (ATP) von AS „Carrier“ 4. DARMWANDZELLEN Aktiver Transport (ATP) von AS „Carrier“ 5. BLUT: Transport zu Zielzellen Carrier: Transportmoleküle innerhalb von Zellmembranen (Proteine) Oligo-Peptide: kurzkettige AS-Ketten Arbeitsblatt-Nr. 3 Dr. Hans Herrmann