Proteine und Nachweisverfahren

Struktur / Aufbau

Abbildung D

Struktur

• C-Atom ist ein α-C-Atom, wenn Amino- und Carboxylgruppe an ihm gebunden sind.

• Restekette ist für Variationen und Eigenschaften verantwortlich

Säure-Base-Eigenschaften

Eigen-schaften

Isoelektrischer Punkt

pH(I)

Abbildung E

• Basische Umgebung: => H+ in Umgebung => Anion
• Isoelektrischer Punkt: => H+ im Gleichgewicht => Anion/Kation
• Saure Umgebung: => H+ werden aufgenommen => Kation

Jede Aminosäure hat spezifischen pH-Wert

Einteilung / Gliederung

Einteilung

Abbildung E

• Unpolar: C-Ketten => Van-der-Waals-Kräfte
• Polar: OH-/(SH)-Bindungen => Brückenbindungen
• Basisch: Mehr Aminogruppen => H+ Abgabe
• Sauer: Mehr Carboxylgruppen => H+ Aufnahme

Proteinumsätze im Menschlichen Körper

Protein- umsatz

Peptidbindung

Video 1

Abbildung I

Peptid-bindung

Peptidgruppe

1. Aminogruppe und Carboxylgruppe kondensieren zu einer Peptidbindung (-CO-NH-).

2. Reaktion mit Hydrolyse umkehrbar

3. Titin: längste AS. Kette (38.000), länstes Wort => 190.000 Buchstaben

4. Mesomere Grenzformel: Peptidbindung in einer Ebene

=> starre Struktureinheit

Abbildung J

Abbildung K

Struktur / Aufbau

Struktur

Abbildung L

Denaturierung

Faktoren:

• Themperatur
• pH-Wert
• organische Lösungsmittel
• Salze
• Druckveränderung
• Schwermetallionen

Denatu-rierung

Definition:

Unter der Denaturierung versteht man die Zerstörung der Tertiär- und Quartärstruktur, durch das Trennen von Verbindungen

Abbildung R

Abbildung S

Gelelektrophorese

Abbildung S

Native Elektrophorese

Denaturierende Elektroporese

• Proteinmoleküle werden in Gel zugefügt
• Gleichspannung wird an das Gemisch angeschlossen
• Proteine wandern je nach Ladung und Masse/Größe anders.

• Proteine werden mit SDS denaturiert
• Proteinmoleküle werden in Gel an Katode zugefügt
• Gleichspannung wird an das Gemisch angeschlossen
• Proteine wandern je nach Masse und Größe anders.

Gelektro-phorese

Abbildung S

=> Wie stark sind Proteine geladen?

=> Wie sind Proteine geladen?

=> Wie groß sind Proteine?

=> SDS ummantelt Protein negativ!

=> Wie groß/schwer sind Proteine?

Kann auch mit DNA/RNA gemacht werden!

Video 2

Xantoproteinreaktion

Aminosäure/Peptidnachweiß:

Nur für aromatische Aminosären!

Abbildung T

Xanto-protein-reaktion

Durchführung:

• Salpetersäure + Probesubstanz
• Langsam erwärmen

Beobachtung:

• kann gelb/orange werden
• kann aufflocken

Erklärung:

• ==> ==> ==> ==> ==> ===>
• Durch Denaturierung
• Durch Nitroverbindung = Gelb

Abbildung V

Abbildung U

Video 3

Biuret-Reaktion

Nachweis von Peptiden ab 2 Peptidbindungen

Erklärung:

• Kupfer(2)Komplex sorgt für lila Farbe
• Kupfer(2)Komplex sorgt für Denaturierung

Biuret-

Reaktion

Durchführung:

• Probesubstanz mit NatriumHydroxid mischen
• paar Tropfen verdünntes Kupfersulfat
• schütteln

Beobachtung:

• färbt sich violett, lila

Abbildung W

Video 4

Ninhydrin-Reaktion

Nachweis von: Aminosäuren und kurzen Peptiden

Abbildung X

Ninhydrin-

Reaktion

Durchführung:

• Probesubstanz wird verflüssigt
• 1:1 Probesubstanz + Ninhydrin
• 4min im Wasserbad erwärmen

Beobachtung:

• Lösung bekommt purpur-violette Färbung
• kann aufflocken

Erklärung:

• Ninhydrin und Aminogruppe reagieren zu Ruhemanns-Purpur-Molekülkomplex

=> Nur Aminosäuren/kurze Peptide

2Wasser

Ruhemanns-Purpur-Molekülkomplex

Video 5

Literaturquellen

Literaturquellen:

• Horst Bayrhuber, Wolfgang Hauber, Ulrich Kull: Linder Biologie/ Gesamtband, Schroedel westmann Verlag

• Christine Ernst, Dr. Ulrich Müller, Dr. Sven Scheurell: Chemieduden/Selbständlich Chemie/Lehrbuch für die Kursstufe Baden-Württemberg, Duden Schulbuchverlag

• Wolfang Asselborn, Manfred Jäckel, Dr. Karl T. Risch: Chemie Heute S2/Gesamtband, Schroedel westmann Verlag

Literatur

Bild / Video Quellen

Abbildung:

A: https://www.allmaxnutrition.com/wp-content/uploads/protein-value-1000x500.png?x56806

B: https://www.gea.com/es/binaries/beijing_tiantan_Internal_and_External_Use_Pharma_tcm25-22212.jpg

C: https://www.scinexx.de/wp-content/uploads/0/1/01-22838-ursuppe00.jpg

D: http://www.heimtierwissen.de/Bilder/Futtermittelkunde/Aminos.png

E: https://aqion.s3.amazonaws.com/img_item/original/zwit_cation_anion_DE_203_2nd.png?1534091806

F: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7d/Overview_proteinogenic_amino_acids-DE.svg/480px-Overview_proteinogenic_amino_acids-DE.svg.png

G: https://docplayer.org/docs-images/40/8450925/images/page_18.jpg

H: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/AminoAcidball.svg/1200px-AminoAcidball.svg.png

I: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/Peptidbindung.svg/660px-Peptidbindung.svg.png

J: https://chemiezauber.de/images/q1/proteine/peptidbindung1.JPG

K: https://slideplayer.org/slide/667409/1/images/6/Peptide%2C+Proteine+Anzahl+der+verkn%C3%BCpften+Aminos%C3%A4uren+%28AS%29+Bezeichnung.jpg

L: https://www.schullv.de/resources/images/bio/desktop/prot_struktur.png

M: https://dccdn.de/pictures.doccheck.com/images/349/903/349903fccf199f5d5640de7490f54351/42275/m_1408030383.jpg

N: https://viamedici.thieme.de/api/images/l/h/e/l/i/x/bioch_006900_alpha_helix.png

O: http://www.chemie-im-alltag.de/articles/0039/Falt.jpg

P: http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/8/bc/proteine/aminos_u_einleit/gif_pdb_mov/lys_132l_pdb_altref.jpg

Q: http://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/8/bc/proteine/aminos_u_einleit/gif_pdb_mov/hem_pdb_altref3.jpg

R: http://www.bs-wiki.de/mediawiki/images/Dena.jpg

S: http://www.biozeugs.de/downloads/Protein-Gelelektrophorese.pdf

T: http://www.de.lovetheteam.com/images/nauka/chto-takoe-benzolnoe-kolco.png

U: https://slideplayer.org/slide/645762/1/images/10/Xanthoprotein+-+Reaktion.jpg

V: https://www.google.com/search?rlz=1C1CHBF_deDE745DE745&biw=1920&bih=969&tbm=isch&sa=1&ei=lItlXNqbDMGQkwWIhrfYBQ&q=xantoproteinreaktion+autoprotolyse&oq=xantoproteinreaktion+autoprotolyse&gs_l=img.3...20436.24439..24555...0.0..0.77.784.14......1....1..gws-wiz-img.1V0QdUnqx2U#imgrc=ogc6TSmi4fpREM:

W: https://www.google.com/search?q=ninhydrin+Reaktion&rlz=1C1CHBF_deDE745DE745&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwibx-eJ_LngAhVAwMQBHW0nBZEQ_AUIDigB&biw=1920&bih=969#imgdii=GZYKEzOBORwYGM:&imgrc=7kF63kx2gQlY4M:

Bild/Video

Video:

1: https://www.youtube.com/watch?v=hJcybXtVdWk

2: https://www.youtube.com/watch?v=wZ_JlYgaqdE

3: https://www.youtube.com/watch?v=PGuGWwbOrf0

4: https://www.youtube.com/watch?v=JuMYdG6W8PY

5: https://www.youtube.com/watch?v=FcFnZ0FQUSk

Internetquellen

Definitionen

Z. 1: https://de.wikipedia.org/wiki/Aminos%C3%A4uren

Z. 2: https://de.wikipedia.org/wiki/Protein

Internet

Sonstige:

• Quelle: https://www.biooekonomie-bw.de/de/fachbeitrag/aktuell/proteine-fuer-technische-anwendungen/ (10.02.2019)
• Quelle: http://www.chemie.de/lexikon/Protein.html#Denaturierung (10.02.2019)
• Quelle: http://www.chemie.de/lexikon/Pufferl%C3%B6sung.html (10.02.2019)
• Quelle: http://www.chemie-online.net/biochemie/proteine.php (10.02.2019)
• Quelle: https://flexikon.doccheck.com/de/Gelelektrophorese (10.02.2019)
• Quelle: http://www.oekosystem-erde.de/html/leben-01.html (10.02.2019)
• Quelle: http://www.seilnacht.com/Lexikon/amino.html
• (10.02.2019)
• Quelle: http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/laengstes-wort-russe-liest-aminosaeuresequenz-von-titin-vor-a-868485.html
• (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Aminos%C3%A4uren
• (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Benzol
• (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Denaturierung_(Biochemie) (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Mesomerie
• (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Ninhydrin
• (10.02.2019)
• Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Protein
• (10.02.2019)
• http://www.biozeugs.de/downloads/Protein-Gelelektrophorese.pdf