Eiweiße
werden überall im Körper gebraucht |
Jede
Körperzelle im Menschen besteht hauptsächlich aus Eiweißen. Eiweiße bestimmen in
großem Maße die Funktion und die Struktur des menschlichen Körpers. Sie sind in allen
Organen zu finden und ein Hauptbestandteil der Muskulatur. Alle Zellwände haben, um ihre
Durchlässigkeit für wichtige Stoffe zu gewährleisten, Eingangspforten. Diese Pforten
bestehen ebenfalls aus Eiweißen. Die Funktion vieler Körperfunktionen wird über Enzyme,
die als Katalysatoren lebenswichtige Vorgänge beschleunigen können, gesteuert.
Auch Enzyme sind Eiweiße. |
Eiweiße
bestehen aus Aminosäuren |
Eiweiße
werden in der Fachsprache auch oft Proteine genannt. Proteine setzten sich aus
verschiedenen Aminosäuren zusammen. Um die Wichtigkeit der Proteine wirklich verstehen zu
können, ist etwas Chemie notwendig. |
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Alle
Aminosäuren setzen sich aus immer den gleichen Bauteilen zusammen. In der Mitte des
Molekül steht ein Kohlenstoffatom (C). An dieses C-Atom sind vier unterschiedliche
Gruppen angegliedert:
- eine NH2-Gruppe, die auch
Aminogruppe genannt wird
- eine COOH-Gruppe, die Carboxylgruppe genannt wird
- ein Wasserstoffatom (H) und
- ein Rest (R)
Dieser
Rest ist unterschiedlich aufgebaut und ist daher die einzige Unterscheidung der 20 verschiedenen Aminosäuren, die ein Mensch hat. |
Essentielle
Aminosäuren müssen mit der Nahrung aufgenommen werden |
Von den 20 Aminosäuren sind bei einem
Erwachsenen 8 essentiell, d.h. der Körper kann sie nicht selbst
herstellen. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden.
Zu ihnen gehören:
- Isoleucin
- Leucin
- Lysin
- Methionin
- Phenylalanin
- Threonin
- Tryptophan
- Valin
Bei Säuglingen sind außerdem noch Arginin und Histidin essentiell notwendig.
Alle anderen Aminosäuren kann der Körper selbst herstellen.
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Verbinden
sich zwei Aminosäuren miteinander, so entsteht ein Dipeptid. Die chemische Reaktion
findet immer zwischen der Aminogruppe der einen Aminosäure und der Carboxylgruppe der
anderen Aminosäure statt. Dabei spaltet sich Wasser (H2O)
ab. Die Bindung, die dabei entsteht, nennt sich Peptidbindung. Das so entstandene Dipeptid
verfügt immer noch über eine Aminogruppe und eine Carboxylgruppe. An diese können, mit
der gleichen chemischen Reaktion, weitere Aminosäuren angebunden werden. So entsteht, bei
drei zusammengebundenen Aminosäuren, ein Tripeptid. Kommen weitere Aminosäuren hinzu,
zählt man nicht mehr extra jede Aminosäure, man nennt die entstandenen Peptide gleich
Polypeptide (von poly=zahlreich). Eiweiße, die sich aus über 100 Aminosäuren
zusammensetzen, werden dann schlicht nur noch Proteine genannt.
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Proteine
können nur funktionieren, wenn sie sich zusammengedreht haben. Hitze löst die Struktur
auf. |
Im
menschlichen Körper bestehen die meisten Proteine aus 100 bis 500 verschiedenen
Aminosäuren. Diese Proteine unterscheiden sich nicht nur in ihrer Länge. Wie bei einer
Perlenkette kann auch die "Form" und die "Farbe" variieren. Das
bedeutet, die Aminosäuren werden in unterschiedlichen Mustern aneinandergereiht und
ebenso in unterschiedlicher Reihenfolge. Als lange Kette sind aber diese Proteine im
Körper unwirksam. Damit sie ihre spezifischen Aufgaben erfüllen können, müssen sie
sich zusammendrehen. So entsteht eine dreidimensionale Struktur, die man z. B. mit einem
Wollknäuel vergleichen kann. Löst sich dieses Knäuel auf, so funktioniert das Eiweiß
nicht mehr. Das ist z. B. bei Hitzeeinwirkung der Fall. Diese Erkenntnis wird z. B. bei
der Desinfektion und Sterilisation genutzt. Die Hitze löst die Eiweißstrukturen von
Viren und Bakterien auf. |
Bei
20 Aminosäuren können sehr viele verschiedene Proteine entstehen |
Insgesamt
gibt es 20 verschiedene Aminosäuren aus denen sich die Vielzahl an unterschiedlichen
Proteinen zusammensetzen können. Die meisten Aminosäuren kann der Körper selbst
herstellen. Aber 8 Aminosäuren sind bei einem Erwachsenen Menschen essentiell, d. h. sie müssen mit der Nahrung
aufgenommen werden. Dies sind: Isoleucin , Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin,
Threonin, Tryptophan, Valin. Die beiden Aminosäuren Histidin und Arginin sind nur im Säuglingsalter essentiell. |
Fehlt
auch nur eine Aminosäure, so funktionieren alle Eiweiße nicht mehr richtig. |
Essentielle
Aminosäuren finden sich hauptsächlich in tierischem Eiweiß wie Fleisch, Fisch, Milch,
Eiern und Käse. Auch pflanzliche Nahrungsmittel enthalten essentielle Aminosäuren.
Allerdings sollte die richtige Kombination von pflanzlichen Nahrungsmitteln gewählt
werden, denn nicht jedes pflanzliche Nahrungsmittel enthält alle essentiellen
Aminosäuren auf einmal. Vegetarier sollten
den Bedarf an essentiellen Aminosäuren über Nüsse, Getreide, Käse, Milch und
Milchprodukte decken. Fehlt dem Körper nur eine Aminosäure für die Zusammensetzung von
Proteinen, so ist die Funktion der gesamten Eiweiße nicht mehr gewährleistet. Allerdings
ist die Versorgung mit essentiellen Aminosäuren bei Vegetariern selten ein Problem. Mehr
zu fleischloser und fleischarmer Ernährung finden Sie hier. |
Proteine
haben in allen organischen Bereichen wichtige Aufgaben |
Proteine
haben eine Vielzahl von Aufgaben. Sie sind Bausteine in
- Enzymen
- Hormonen
- Stütz- und Gerüsteiweiß, z. B. Kollagen, Elastin,
Keratin für Haut, Haare und Nägel
- Strukturproteine, z. B. Aktin und Myosin in den Muskeln
- Plasmaproteine
- Transportproteine, z. B. der rote Blutfarbstoff
Hämoglobin
- Antikörper für die Immunabwehr
-
Faktoren der Blutgerinnung
- Alloantigene, z. B.
Blutgruppenantigene
- Reservesubstanz für die Energiegewinnung bei Hunger
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Im
Dünndarm sind von den Eiweißketten nur noch Aminosäuren übrig |
Die
Eiweißverdauung beginnt im sauren Milieu des Magens und endet im Dünndarm. Das saure
Milieu aktiviert die eiweißspaltenden Enzyme, wie die Proteasen und Peptidasen. Diese
Enzyme helfen die Eiweißketten in kürzere Ketten zu spalten. Im Dünndarm wird die
Eiweißspaltung durch die Enzyme Trypsin und Chymotrypsin fortgeführt. Sie zerlegen die
schon gekürzten Eiweißketten bis zu den einzelnen Aminosäuren. Nun können die
Aminosäuren durch die Darmwand ins Blut übergehen und gelangen in die Leber. Dort werden
sie dann zu den benötigten körpereigenen Proteinen zusammengesetzt. |
Harnstoff ist
Endprodukt des Eiweißstoffwechsels |
Als Endprodukt des Eiweißstoffwechsels entsteht Harnstoff, eine organische
Stickstoffverbindung. Der Körper kann sie nicht weiter verwerten und
scheidet sie über die Nieren aus. |