Wie ist ein Eiweißmolekül aufgebaut?


Eiweiße sind hochkomplexe Moleküle - Polymere, die durch Aneinanderreihung von Aminosäuren aufgebaut sind. Um es einfacher darzustellen, sind die einzelnen Aminosäuren, die ja an sich schon Moleküle sind, als Kugeln dargestellt:


Bild oben: Tafel aus dem Biologie Atlas

Die Aminosäuren bestehen aus etwa 20 Atomen und von den etwas mehr als 20 verschiedenen Aminosäuren kommen fast alle in den meisten Proteinen vor. Aus diesen Bausteinen läßt sich eine sehr große Anzahl an Molekülen kombinieren. Wenn man beim Lotto (6 aus 49) 6 verschiedene Zahlen ankreuzen will, so gibt es dafür etwa 14 Millionen Möglichkeiten. Deswegen ist es so unwahrscheinlich, dass man gewinnt. Bei den Eiweißen (Proteinen) können man rein theoretisch zwischen 50 und 10.000 Aminosäuren aneinander reihen (theoretisch auch ein und diesselbe Aminosäure beliebig oft wiederholen). Hier gibt es also noch wesentlich mehr Möglichkeiten als beim Lottospiel! Durch die oben erwähnten Polaritäten und Beziehungen entsteht ein räumlich sehr komplexes Gebilde. Hier als Beispiel Hämoglobin, die Aminosäuren (Molekületeile) sind vereinfacht als Kugeln dargestellt (!!):



Die Andersartigkeit der jeweiligen Proteinstruktur hat eine zentrale Bedeutung für ihre biologische Funktion. Aus einer fast unendlich großen Anzahl möglicher Proteinmoleküle hat die Natur jeweils eins mit einer besonderen Form für eine bestimmte Aufgabe gewählt. Die Form der Proteine ist also für die jeweilige biologische Funktion verantwortlich.


Bild oben: Tafel aus dem Biologie Atlas

So ist z.B. das Protein Hämoglobin so aufgebaut, dass es Sauerstoff im Körper transportieren kann. (Eines der wenigen Proteinmoleküle, die aufbaumässig erforscht wurden) . Eine sehr vereinfachte Darstellung:


Bild oben: Tafel aus dem Biologie Atlas

Zu den Eiweißen gehören (siehe auch funktionale Einteilung der Proteine [Eiweiße] oben) auch die Enzyme, die die Moleküle im Verdauungstrakt aufspalten. Jedes Enzym hat genau nur eine Aufgabe und kann genau ein spezielles Molekül das eine bestimmte Struktur mit deren eigenen Ladungseigenschaft hat, spalten.


Bild oben: Bild aus dem Biologie Atlas


An der Abbildung oben kann man gut erkennen, dass auch hier die Wasserstoff- und Sauerstoffatome die große Rolle spielen. Eiweiße - egal in welcher Form sind also hochkomplexe Moleküle die man sich als verschiedene Maschinen aus Ladungswolken vorstellen kann, eigentlich gar nicht zu vergleichen mit anderen Bausteinen wie Zucker oder Fette.

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