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LEXIKON

Protene

[
griechisch
]
Eiweiße
aus Aminosäuren aufgebaute Makromoleküle, die in allen lebenden Zellen vorkommen und an nahezu allen Lebensprozessen beteiligt sind. Die Aminosäuren sind primär über Peptidbindungen zu einer Kette miteinander verbunden. Ihre Reihenfolge wird durch die genetische Information der Erbanlagen festgelegt (Proteinbiosynthese) und ist für jedes Protein charakteristisch (Aminosäuresequenz oder Primärstruktur). Darüber hinaus bilden Proteine aber ihren vielfältigen Funktionen entsprechende komplexe Strukturen aus. Teile solcher Peptidketten können untereinander räumlich über Wasserstoffbrücken in Verbindung treten, wobei wendelartige Strukturen (α-Helix) oder faltblattartige Formen (Faltblattstruktur) entstehen (Sekundärstruktur). Andere Wechselwirkungen (ionische und hydrophobe Wechselbeziehungen sowie Disulfidbrückenbindungen) zwischen verschiedenen Bereichen einer Kette erzeugen eine Faltung der Polypeptidkette (Tertiärstruktur). Mehrere gleiche oder ungleiche Polypeptidketten können sich aneinanderlagern (Quartärstruktur).
Proteine: struktureller Aufbau
Proteine: struktureller Aufbau
Je nach Struktur und Löslichkeitsverhalten haben Proteine sehr unterschiedliche Funktionen. Sehr wichtige Aufgaben erfüllen sie als Biokatalysatoren (Enzyme), Hormone, Schutz- und Transportstoffe. Als Stütz- und Gerüstsubstanzen sind sie maßgeblich am Organ- und Gewebsaufbau beteiligt (z. B. Kollagen, Keratin).
im Allgemeinen werden Proteine in einfache Proteine, die nur aus Aminosäuren bestehen, und in zusammengesetzte oder konjugierte Proteine eingeteilt. Zu der ersten Gruppe gehören die globulären Proteine (z. B. Albumine, Globuline, Protamine und Histone) und die fibrillären Proteine (Strukturproteine). Die zweite Gruppe enthält neben Aminosäuren einen Nichtproteinanteil (prosthetische Gruppe) im Molekül (z. B. Kohlenhydrate, Fette, Nucleinsäuren, Metalle). Entsprechend werden sie als Glyko-, Lipo-, Nucleo- oder Metallproteine bezeichnet.
Proteine sind ein notwendiger Nahrungsbestandteil, da sie vielfach essenzielle Aminosäuren enthalten, die von Mensch und Tier nicht selbst aufgebaut werden können. Nur Pflanzen sind in der Lage, alle für die Proteinsynthese benötigten Aminosäuren aus anorganischen Substanzen aufzubauen. Außerdem werden Proteine aus Milch, Erdnüssen, Mais und Sojabohnen zu Kunstfasern oder Kunststoffen, Anstrichmitteln, Leimen, Lösungsmitteln verarbeitet.
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