Aminosäuren und Proteine

Warum binden Aminosäuren mit Kondensation

H2O = Amphylot (amphoter)
kann H+ Teilchen akzeptieren (Aceptor)
kann H- Teilchen abgeben (Donator)

Spaltung von Proteinen

NH2−R1−CO−NH−R2−COOH→PeptidaseNH2−R1−COOH+NH2−R2−COOH

b. Eine Peptidase ist ein Biokatalysator, der die Hydrolyse von Peptidbindungen katalysiert. Das aktive Zentrum der Peptidase bindet an das Substrat, bildet den Enzym-Substrat-Komplex und senkt die Aktivierungsenergie für die Spaltung. Die Substratspezifität bedeutet, dass das Enzym spezifisch für Peptidbindungen ist, während die Wirkungsspezifität die Fähigkeit des Enzyms ist, nur bestimmte Substrate zu spalten.

Hauptmerkmale

  1. Aminogruppe (NH2):
    • Verantwortlich für den basischen Charakter der Aminosäuren.
  2. Carboxylgruppe (COOH):
    • Verantwortlich für den sauren Charakter der Aminosäuren.
  3. Wasserstoffatom (H):
    • Bindet an das zentrale Kohlenstoffatom.
  4. Seitenkette (R-Gruppe):
    • Bestimmt die Identität der Aminosäure. Es gibt 20 verschiedene Aminosäuren mit unterschiedlichen Seitenketten.

Klassifikation

  1. Essentielle Aminosäuren:
    • Der menschliche Körper kann sie nicht selbst synthetisieren und muss sie durch die Nahrung aufnehmen.
      • Leucin, Isoleucin, Valin, Lysin, Methionin, Threonin, Phenylalanin, Tryptophan, Hist
  2. Nicht-essentielle Aminosäuren:
    • Der Körper kann sie selbst synthetisieren, auch wenn sie durch die Nahrung aufgenommen werden können.
      • Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Prolin, Serin, Tyrosin.

Aminosäurentypen

IMG_0351.png

Unterschiedliche Aminosäuren

D- und L-Aminosäuren


Proteinogene Aminosäure: L-Prolin

L-Prolin
(proteinogene
Aminosäure)

Nichtproteinogene Aminosäure: D-Prolin

D-Prolin
(nichtproteinogene
Aminosäure)
  1. D-Aminosäuren:
    • D-Aminosäuren sind Spiegelbilder der allgemein verbreiteten L-Aminosäuren.
    • Sie zeigen eine rechtsdrehende optische Aktivität, was bedeutet, dass sie das Polarisiertes Licht nach rechts ablenken.
    • Diese Aminosäuren sind vorwiegend in Bakterienzellen anzutreffen und spielen eine Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen.
    • Im Gegensatz zu den L-Aminosäuren sind D-Aminosäuren in Proteinen des Menschen eher selten vertreten.
    • Ein Beispiel für eine D-Aminosäure ist D-Alanin.
  2. L-Aminosäuren:
    • L-Aminosäuren sind die bevorzugte Form von Aminosäuren, die als Bausteine für Proteine dienen.
    • Sie zeigen eine linksdrehende optische Aktivität und beeinflussen polarisiertes Licht in die linke Richtung.
    • L-Aminosäuren sind in lebenden Organismen weit verbreitet und spielen eine grundlegende Rolle bei der Proteinsynthese.
    • Sie sind die Hauptkomponenten von Proteinen und tragen zu deren Struktur und Funktion bei.
    • Ein Beispiel für eine L-Aminosäure ist L-Glycin.

Proteinogene Aminosäuren

Alle-Aminos.jpg
IMG_0354.png

Glycin

IMG_0352.png

Der isoelektrische Punkt: Ein wichtiger Parameter für Aminosäuren

IMG_0353.png

Kation

Zwitterion

Anion

Funktionen:

  1. Bausteine von Proteinen:
    • Aminosäuren sind die grundlegenden Bausteine von Proteinen.
  2. Enzyme:
    • Viele Enzyme sind Proteine und bestehen aus Aminosäuren.
  3. Hormone:
    • Einige Hormone, wie Insulin, sind Proteine.
  4. Transport und Speicherung:
    • Einige Proteine dienen dem Transport von Molekülen im Körper, z.B. Hämoglobin.
  5. Immunsystem:
    • Antikörper sind Proteine, die aus Aminosäuren bestehen und eine wichtige Rolle im Immunsystem spielen.
      ![[Aminosäuren .pdf]]

Struktur

Primärstruktur

Sekundärstruktur

Tertiärstruktur

Quartiärstruktur