Grundstruktur Aminosäure

Basisstruktur Aminosäure

Die Pflanzen und Bakterien können jede proteinogene Aminosäure produzieren. Der Grundaufbau der verschiedenen Aminosäuren ist immer gleich: Auf einer. Basisformeln von Aminogruppe, Carboxygruppe und Aminosäure. Die Aminosäuren sind organische Säuren mit (mindestens) einer Aminogruppe und (mindestens) einer Carboxylgruppe. Biochemisch gesehen lassen sich proteinogene Aminosäuren nach ihrer Struktur unterscheiden.

Eiweiße und Eiweiße - Covalente Basisstrukturen von Aminosäuren

Die Eiweiße bestehen jeweils aus einer Aminosäurekette. In allen Lebewesen, ob Bakterien oder Menschen, werden die selben 20 Aminosäuren verwendet. Im Vergleich zur Vielzahl der Eiweiße ist dies eine bemerkenswert kleine Anzahl. Die Aminosäure setzt sich aus einem ?-C-Atom zusammen, an das eine Aminosäure (NH3+), eine Carboxylgruppe (COOH-) und ein Rückstand (oft als Side Chain bezeichnet) anlagert sind.

Proteinogene (= in Eiweißen vorkommende) Aminosäuren sind alle als L-Isomere vorhanden. Die Aminosäure ist bei neutralem pH-Wert als sogenannter Di-Pol vorhanden, d.h. die Carboxylgruppe ist lediglich schwach aufgeladen und die Aminosäure ist lediglich gut. Die Aminosäuren werden daher oft als Zwitterion oder Zwitterion bezeichne. Bei den 20 Aminosäuren handelt es sich um verschiedene Ketten, die sich in Grösse, Charge, chemischer Reaktionsfähigkeit und Form voneinander abheben.

Die Aminosäuren werden nach diesen Merkmalen oft nach ihren wasserabweisenden (polaren) und wasserabweisenden (unpolaren) Merkmalen sowie saure und basische Aminosäuren differenziert. Darüber hinaus werden Aminosäuren in essenzielle und nicht-essenzielle Aminosäuren untergliedert. Die essentiellen Aminosäuren können vom Organismus nicht gebildet werden und müssen mit der Ernährung eingenommen werden. Beim Menschen sind das 8 Aminosäuren.

Peptide sind eine geradkettige Aminosäurekette. Zu diesem Zweck reagieren die Aminogruppen einer Aminosäure mit einer Carboxylgruppe einer anderen Aminosäure. Durch das Abspalten eines H2O-Moleküls (= Kondensation) bildet sich eine Verbindung zwischen dem C-Atom der Carboxylgruppe und dem N-Atom der Amino-Gruppe. Nichtsdestotrotz kann dieser Prozess so oft wie gewünscht durchgeführt werden, so dass eine Peptidkette mit über 4000 Aminosäuren gebildet werden kann.

Der" Anfang" einer solchen Verkettung hat eine kostenlose Amino-Gruppierung, das" Ende" dieser Verkettung hat eine kostenlose Carboxyl-Gruppe. Das Peptid selbst ist steif, d.h. die Aminosäuren können auf dieser Verbindung nicht rotiert werden. Durch die drehbaren Verbindungen neben der Peptid-Verbindung, d.h. zwischen ?-C-Atom und Carboxy- oder Aminogruppen, kann diese Anpassung verändert werden.

Dadurch können die Nebengruppen räumlich variabel gestaltet werden und so mit den Nebenketten anderer Aminosäuren wechselwirken. Die primäre Struktur ist die oben beschriebene Aminosäuresequenz in der Amino-Kette. Sie wird durch den Gencode bestimmt und die Aminosäuren sind miteinander verbunden. Die sekundäre Struktur ist die Raumanordnung der nahen Aminosäuren.

Man muss immer unterscheiden, ob man von einer räumlichen oder einer räumlichen Annäherung in der Reihenfolge der Aminosäuresequenzen spricht. Wasserstoffbrücken zwischen den Seitenbändern sind eine wesentliche Bedingung für die Bildung dieser Bindungen. Zwischen den Aminosäuren bilden sich auch Raumstrukturen, die in der Folge weit auseinander liegen. Disulfid-Brücken zwischen einzelnen Seiten-Ketten zum Beispiel helfen bei der Bildung dieser Konstruktion.

Primäre, sekundäre und tertiäre Struktur verweisen alle auf eine geradlinige Aminsäurekette. Allerdings gibt es Eiweiße, die aus mehreren geraden Polypeptid-Ketten zusammengesetzt sind. Die kovalenten Verbindungen werden bei der Vergällung nicht abgespalten, so dass die primäre Struktur des Eiweißes beibehalten wird. Bei diesem Temperaturanstieg werden einige Eiweiße reversibel denaturiert. Erhöht sich das Temperaturniveau jedoch über die optimale Temperatur von 39 °C und hält es mehrere Stunden lang hoch, kann es zu einer unumkehrbaren Vergällung der Eiweiße kommen.

Der Aufbau des Raumes wird im Kern durch die Primärkonstruktion bestimmt. Abhängig von der Zusammensetzung der einzelnen Aminosäuren werden gewisse Strukturierungen bevorzugt. Unterschiedliche isomerases und chaperones beitragen zur schnellen Faltenbildung von großen Proteinen. Die Untereinheiten bilden in ihrer tertiären Gliederung innerhalb des Moleküls eine "Tasche", in der sich eine prothetische Gruppierung, d.h. ein Teil, der nicht aus Aminosäuren besteht, befindet.

Eiweiße ohne ihre prothetische Gruppierung werden als Apoprotein bezeichnet. Das bedeutet, dass pro Peptid-Kette (tertiäre Struktur) ein Sauerstoffmolekül und 4 Sauerstoffmoleküle pro Hemoglobin (quaternäre Struktur) mitgenommen werden. Interessanterweise weicht die Abfolge von 146 Aminosäuren einer Peptid-Kette (Primärstruktur) deutlich vomjenigen anderer Spezies ab. Nur die Aminosäuren, die sich im Inneren des Moleküls befinden und/oder zur Häm-Gruppe gehören, sind hochkonserviert.

Daraus ergibt sich, dass mit Hilfe der Reihenfolge zwar Prognosen über sekundäre und tertiäre Strukturen möglich sind, eine absolute Aussagekraft jedoch nicht gegeben ist. Mehr über Aminosäuren und Eiweiße und den Aminosäurenstoffwechsel. Der prothetische Teil stellt die "Sauerstofftasche" dar und setzt sich ausschliesslich aus Aminosäuren zusammen. Lediglich wenige Aminosäuren der Grundstruktur sind hochkonserviert.

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