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Proteine, umgangssprachlich auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die neben Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auch Stickstoff und manchmal auch Schwefel enthalten. Sie gehören zu den Grundbestandteilen aller lebenden Zellen. Die saure Hydrolyse (das intensive Kochen in starken Säuren) zerlegt die Riesenmoleküle in ihre einzelnen Bausteine, nämlich rund 20 Arten von Aminosäuren. Das heißt: Proteine bestehen aus langen Ketten von Aminosäuren, die durch Peptidbindungen verbunden sind. Oft sind Hunderte oder Tausende von Aminosäuren in einem Protein miteinander verknüpft.
Der Name Protein wurde 1839 von Geradus Johannes Mulder vom griechischen Wort protos ('erstes, wichtigstes') oder proteuo ('ich nehme den ersten Platz ein') abgeleitet, um dadurch die Bedeutung der Proteine für das Leben zu unterstreichen.
Bedeutung für den Organismus
Die Aufgaben der Proteine im Organismus sind vielfältig. Einige Beispiele:
- Als Strukturproteine bestimmen sie den gesamten Körperaufbau und die Beschaffenheit von Geweben zum Beispiel Haarstruktur.
- Als Enzyme beschleunigen und ermöglichen sie chemische Reaktionen.
- Als Hormone steuern sie Vorgänge im Körper.
- In den Muskeln verändern bestimmte Proteine ihre Form und sorgen so für die Kontraktion der Muskeln und damit für Bewegung.
- Hämoglobin ist ein Transportprotein, das im Blut für den Sauerstofftransport zuständig ist.
Denaturierung
Durch chemische Substanzen (zum Beispiel Säuren, Salze) oder hohe oder tiefe Temperaturen können sich Sekundär- und Tertiärstruktur und damit eventuell auch die Quartärstruktur ändern, ohne dass sich jedoch die Reihenfolge der Aminosäuren (Primärstruktur) ändert. Dieser Vorgang heißt Denaturierung und ist meistens irreversibel, das heißt der ursprüngliche räumliche Aufbau kann nicht wiederhergestellt werden. Bekanntestes Beispiel dafür ist das Eiweiß im Hühnerei, das beim Kochen fest wird, weil sich der räumliche Aufbau der Proteinmoleküle geändert hat, und bei dem der ursprüngliche, flüssige Zustand nicht mehr hergestellt werden kann.
Durch die Denaturierung ändern sich die physikalischen und physiologischen Eigenschaften der Proteine. Das ist auch der Grund, warum extrem hohes Fieber lebensgefährlich ist: Durch die hohe Temperatur werden Proteine denaturiert, die im denaturierten Zustand nicht mehr in der Lage sind, ihre Aufgaben im Organismus zu erfüllen.
Beim Abbau der Proteine entstehen Peptone.
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