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Proteine und der genetische Code

Proteine und ihre Aufgaben im Organismus

Proteine sind Moleküle mit äußerst vielfältigen Aufgaben: Sie regulieren wichtige Funktionen wie die Genexpression oder den Stoffwechsel, dienen als Transporter für kleinere Moleküle wie zum Beispiel der Sauerstoffträger Hämoglobin (Abb. 1) , oder wirken als Rezeptoren oder Botenstoffe bei der Signalweiterleitung mit.

Strukturproteine (Abb. 2) bilden das Gerüst jeder einzelnen Zelle oder stabilisieren ganze Organismen. Proteine unterstützen auch die Muskelkontraktion oder die Fortbewegung von Zellen mithilfe von Geißeln, Flagellen oder Cilien.

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Abb.1
Der Sauerstoff-Carrier Hämoglobin
Abb.2
Eine Collagen-Fibrille

Eine der wichtigsten Aufaben der Proteine besteht darin, biochemische Reaktionen zu beschleunigen oder überhaupt ablaufen zu lassen: Enzyme sind Biokatalysatoren, sie greifen in eine Reaktion ein, werden dabei aber selber nicht umgesetzt.

Trotz dieser großen Vielfalt an Aufgaben sind alle Proteine nach einem einfachen Prinzip aufgebaut. Sie bestehen aus nur 22 verschiedenen Bausteinen, den proteinogenen Aminosäuren. Die einzelnen Aminosäuren sind wie Perlen an einer Kette hintereinander aufgereiht und über eine Peptidbindung zwischen der Carboxy-Gruppe der ersten und der Amino-Gruppe der nächsten Aminosäure verknüpft.

Wechselwirkungen zwischen den Atomen innerhalb des Proteins und denen seiner Umgebung sorgen dafür, dass jedes Protein eine ganz bestimmte räumliche Struktur annimmt. Diese Struktur ist die Voraussetzung dafür, dass es seine spezielle Aufgabe im Organismus wahrnehmen kann.

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