Biologie für Kinder

Proteine und Aminosäuren

Aminosäuren sind spezielle organische Moleküle, die von lebenden Organismen zur Herstellung von Proteinen verwendet werden. Die Hauptelemente der Aminosäuren sind Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Es gibt zwanzig verschiedene Arten von Aminosäuren, die sich in unserem Körper zu Proteinen verbinden. Einige Aminosäuren kann unser Körper selbst herstellen, den Rest müssen wir mit der Nahrung aufnehmen.

Was sind Proteine?

Proteine sind lange Ketten von Aminosäuren. Es gibt Tausende von verschiedenen Proteinen im menschlichen Körper. Sie haben alle möglichen Funktionen, die uns helfen zu überleben.

Struktur eines Proteins

Warum sind sie wichtig?

Proteine sind lebensnotwendig. Etwa 20 % unseres Körpers bestehen aus Proteinen. Jede Zelle in unserem Körper nutzt Proteine, um Funktionen zu erfüllen.

Wie werden sie hergestellt?

Proteine werden in den Zellen hergestellt. Wenn eine Zelle ein Protein herstellt, nennt man es Proteinsynthese Die Anweisungen für die Herstellung eines Proteins sind in DNA-Molekülen im Zellkern enthalten. Die beiden wichtigsten Schritte bei der Herstellung eines Proteins werden als Transkription und Übersetzung .

Transkription

Der erste Schritt bei der Herstellung eines Proteins ist die Transkription. Dabei erstellt die Zelle eine Kopie (oder "Transkript") der DNA. Die Kopie der DNA wird RNA genannt, weil sie eine andere Art von Nukleinsäure, die Ribonukleinsäure, verwendet. Die RNA wird im nächsten Schritt, der Translation, verwendet.

Übersetzung

Der nächste Schritt bei der Herstellung eines Proteins ist die Translation, d. h. die Umwandlung (oder "Übersetzung") der RNA in eine Aminosäuresequenz, aus der das Protein besteht.

Der Übersetzungsprozess, bei dem aus den RNA-Anweisungen ein neues Protein gebildet wird, findet in einer komplexen Maschine in der Zelle statt, dem Ribosom. Im Ribosom finden folgende Schritte statt.

• Die RNA wandert zum Ribosom. Diese Art von RNA wird als "Messenger"-RNA bezeichnet. Sie wird mit mRNA abgekürzt, wobei das "m" für messenger steht.
• Die mRNA bindet sich an das Ribosom.
• Das Ribosom findet heraus, wo es mit der mRNA beginnen muss, indem es eine spezielle Sequenz mit drei Buchstaben, ein so genanntes Codon, findet.
• Das Ribosom bewegt sich dann den mRNA-Strang hinunter. Alle drei Buchstaben stehen für ein anderes Aminosäuremolekül. Das Ribosom baut eine Kette von Aminosäuren auf der Grundlage der Codes in der mRNA auf.
• Wenn das Ribosom den "Stopp"-Code sieht, beendet es die Übersetzung und das Protein ist fertig.

Wie ein Ribosom ein Protein herstellt

Verschiedene Arten von Proteinen

Es gibt buchstäblich Tausende von verschiedenen Arten von Proteinen in unserem Körper. Hier sind einige der wichtigsten Gruppen und Funktionen von Proteinen:

• Strukturelle Proteine - Viele Proteine sorgen für die Struktur unseres Körpers, z. B. Kollagen, das in Knorpeln und Sehnen vorkommt.
• Abwehr - Proteine schützen uns vor Krankheiten, denn sie bilden Antikörper, die fremde Eindringlinge wie Bakterien und andere giftige Substanzen abwehren.
• Transport - Proteine können dabei helfen, wichtige Nährstoffe in unserem Körper zu transportieren, wie z. B. das Hämoglobin, das den Sauerstoff in unseren roten Blutkörperchen transportiert.
• Katalysatoren - Einige Proteine, wie z. B. Enzyme, wirken als Katalysatoren, um chemische Reaktionen zu unterstützen. Sie helfen uns, unsere Nahrung aufzuspalten und zu verdauen, damit sie von unseren Zellen verwertet werden kann.

• Wir erhalten Aminosäuren aus Grundnahrungsmitteln wie Huhn, Brot, Milch, Nüssen, Fisch und Eiern.
• Das Haar besteht aus einem Protein namens Keratin.
• Eine spezielle Art von RNA, die so genannte Transfer-RNA, transportiert die Aminosäuren zum Ribosom, abgekürzt als tRNA, wobei das "t" für Transfer steht.
• Die Bindungen, die die Aminosäuren in einem Protein miteinander verbinden, werden Peptidbindungen genannt.
• Die Anordnung und Art der verschiedenen Aminosäuren entlang des Proteinstrangs bestimmt die Funktion des Proteins.

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