Proteine – mehr als nur Muckitreibstoff

in #proteins5 years ago (edited)
Kein anderer Makronährstoff gewann in den letzten Jahren so sehr an Bedeutung wie das Protein. Während man schon fast penibel versucht die Kohlenhydrat- und Fettzufuhr zu minimieren, scheint man nicht genug vom Protein zu bekommen. Proteinkäse, Proteinmilch, Proteinpulver, Proteinriegel und Proteinbrot, ja sogar Proteinpasta, überschwemmen die Supermarktregale und doch scheinen so wenige zu wissen, was Protein eigentlich ist. Eine ausreichende Eiweissversorgung wird mit dem maximalen Muskelwachstum gleichgesetzt, und obwohl das per se stimmt, ist Protein noch viel mehr als das. In diesem Blogpost, dem Ersten zum Thema Protein, gehen wir einmal auf die Synthese und Funktion von Proteinen ein. Das klingt vielleicht langweilig, ist aber Allgemeinwissen. Also: weiterlesen! 

Wer im Labor arbeitet, beziehungsweise schon Proteine aufreinigen musste, kennt vielleicht den Spruch von Freunden und Familie: „Jetzt kannst du dein eigenes Proteinpulver herstellen!“. Höhö – Nein. Denn, Protein ist nicht einfach gleich Essen und es gibt auch welche, die möchte man lieber nicht zu sich nehmen, denn manche Toxine beispielsweise sind auch nichts anderes als Proteine! 

Proteine findet man in jeder einzelnen Zelle des Körpers; sie sind Teil der Zellwände und ermöglichen durch ihre Anwesenheit den Durchgang von Nährstoffen in und aus der Zelle. Sie sind oftmals für die Kommunikation zwischen den Zellen verantwortlich und können als Enzyme wichtige chemische Reaktionen durchführen. Kleine Proteine können auch als Hormone den Stoffwechsel, den Zyklus oder eben auch den Muskelaufbau regulieren. Gleichzeitig sind sie wichtige Bausteine von Haut, Haaren, Knochen, Muskeln und vielem mehr. Hier wird einem also relativ schnell klar, dass Proteine nicht nur fast überall im Menschen zu finden sind, sie sind auch für sämtliche Vitalfunktionen des menschlichen Körpers (mit-)verantwortlich. Doch wie werden Proteine überhaupt hergestellt?  

Die DNA als Bauanleitung für das Protein 

Die DNA wird den meisten aus dem Biounterricht bekannt sein; sie sieht aus wie eine Spirale und trägt den genetischen Code der benötigt wird, um alle Arten von Lebewesen aufzubauen und am Leben zu erhalten. Die DNA ist aus lediglich vier Bausteinen, den Nukleotiden, zusammengesetzt, welche zwei miteinander verbundene Stränge bilden. Haben wir nur einen einzelnen Nukleotid-Strang, so wird dieser RNA genannt. Diese RNA kann von spezialisierten Enzymen abgelesen werden, welche dann aufgrund dieser Vorlage neue Proteine bilden können (Fun Fact: Die Enzyme, welche die Proteine herstellen, sind selbst Proteine!). Die vier Nukleotide, aus denen die RNA besteht, sind so angeordnet, dass immer 3 Nukleotide den Code für eine bestimmte Aminosäure bilden. Beim Ablesen der RNA wird eine lange Kette an Aminosäuren gebildet. Diese Kette wird Polypeptidkette oder eben Protein genannt. Wie man also der unteren Grafik entnehmen kann, ist die Bauanleitung für jedes einzelne Protein, welches unser Körper im Verlauf unseres Lebens herstellen wird, von Geburt an in unserer DNA festgelegt.  


von Armin Kübelbeck and Sponk
DNA-RNA-Peptide ABCC11 MT.svg unter CC BY-SA 4.0
https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
(Ausschnitt und Bearbeitung)

Essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren 

Wie eben erwähnt, ist ein Protein aus einzelnen Aminosäuren aufgebaut. Es gibt ungefähr 500 natürlich vorkommende Aminosäuren, jedoch sind nur 20 davon im genetischen Code vertreten und sind somit in tierischen, sowie pflanzlichen Organismen zu finden. Von diesen 20 Aminosäuren kann der Mensch neun nicht selbst herstellen, diese werden essentielle Aminosäuren genannt. Um körperliche Grundfunktionen aufrechtzuerhalten, müssen wir diese essentiellen Aminosäuren durch die Nahrung zu uns nehmen. Sämtliche Aminosäuren finden wir in tierischen, sowie auch in pflanzlichen Lebensmitteln. Je mehr sich jedoch das Aminosäureprofil des Lebensmittels mit dem des Menschen deckt, desto höher ist dessen biologische Wertigkeit. Je höher die biologische Wertigkeit eines Nahrungsproteins, desto weniger Proteine muss man zu sich nehmen, um seinen Eiweissbedarf optimal zu decken. Mehr dazu in einem weiteren Blogpost.  

Was passiert mit dem Protein, welches wir zu uns nehmen? 

Es wird verdaut. Zuerst mechanisch, indem wir unsere Lebensmittel im Mund zerkauen und später dann chemisch in unserem Verdauungstrakt. Der menschliche Verdauungstrakt hat drei primäre Proteasen (Enzyme, die Proteine spalten können), welche fürs Zerschneiden der Bindungen zwischen bestimmten Aminosäuren verantwortlich sind. Das Pepsin wird vom Magen sekretiert, wobei Chymotrypsin und Trypsin von der Bauchspeicheldrüse gebildet werden. Die drei Proteasen schneiden das Protein in viele kürzere Proteine, welche dann von den Peptidasen noch weiter gekürzt werden bis nur noch die einzelnen Aminosäuren vorliegen. Aus dem Verdauungstrakt gelangen die Aminosäuren in den Blutkreislauf und werden durch den gesamten Körper transportiert. Die Aminosäuren gelangen dann in die einzelnen Zellen, wo sie für die Synthese von neuem, körpereigenem Protein genutzt werden. Diese Proteine werden dann nach der in der DNA vorgegebenen Bauanleitung synthetisiert. 

Das wahrlich Spannende an dem Thema ist doch, dass nicht die DNA uns zu dem macht, was wir sind. Erst durch das Ablesen der DNA und der Produktion dieser immensen Anzahl an Proteinen, welche alle eine andere Funktion ausüben, können wir erst so lebensfähig sein, wie wir es eben sind. Ich bin ein Befürworter des Proteinhypes, aber nicht wegen der massiven Gains, sondern weil Proteine uns überhaupt erst zum lebenden Organismus machen. Und für die, die doch wegen der Gains hier sind; in den nächsten Posts werde ich mehr auf Proteine und die Ernährung eingehen.


Den Hauptartikel findet ihr auf meinem Blog https://rapsolutgenial.ch/
Ich freu mich sehr, wenn ihr auch da vorbeischaut und vielleicht den einen oder anderen Kommentar hinterlässt.Danke fürs Lesen und bis bald :-)
msjsch

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Willkommen auf Steemit. Hier gibt es auch eine STEM Community, die sich mit Sience, Technology, Engenieering und Mathematics beschäftigt. Die haben jetzt auch ein eigenes Portal, https://www.steemstem.io

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Ich möchte dich nur freundlich darauf hinweisen (um Identitätsdiebstahl vorzubeugen) bestenfalls eine Steemit-Verlinkung in deinem Blog
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(Dein Blog ist momentan offline, deswegen kann ich das nicht überprüfen.)

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Beste Grüße. :)

Hi! :-)

Lieben dank für den Tipp, werd ich mich gleich mal dran machen.

Ganz liebe Grüsse

Super Artikel!
Wusste zwar das meiste schon, war aber trotzdem schön zu lesen :)

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Danke für das nette Feedback, motiviert gleich zum weiterschreiben! :-)

Hab nen schönen Tag und ganz liebe Grüsse

Servus und herzlich Willkommen :)
Wie dir @twinner netterweiße schon angedeutet hat, gibt es auf STEEM eine eigene Community für wissenschaftliche Artikel wie deinen obigen!

Diese haben sogar einen deutschen Ableger - @de-stem. Ich markier hier auch gleich mal den Gründer davon, @sco, damit er hier her findet! Bei den Tags muss ich @twinner dann minimal korrigieren, für deustchsprachige Wissenschaftsposts am besten #de-stem statt #steemstem - #deutsch natürlich auch. (Würde dir auch empehlen, das bei deinen bisherigen Posts noch nachträglich zu ändern!)

Last but not least solltest du bei deinen Artikel eventuell auch immer auf deine eigene Homepage mit dem Originalartikel verlinken - nicht das noch wer glaubt, du hättest den Artikel geklaut!

Ich hoffe das war nicht zu viel für den Anfang^^

Liebe Grüße,
Martin

Hi und Willkommen hier, @msjsch.

Du hast @de-stem und unseren discord-server entdeckt entdeckt, das ist schon mal super, das spart mir die halbe Vorstellung.^^ Wir von @steemstem sind die Wissenschafts-community hier auf Steem, und wir kuratieren (=suchen, finden, voten) STEM-Content und versuchen, die dahinterstehenden Autoren zu fördern. @de-stem ist der deutschsprachige Ableger und wird derzeit (nur) von mir betreut.

Jetzt zum Post: Netter basics-Post, wusste ich (Biochemiker) natürlich schon alles, aber für den Einstieg ins Thema ist es wirklich gut zusammengefasst und beschrieben.
2 Sachen:

  • Ich kann dir die @steemstem-vote samt trail nur geben, wenn es keine Copyright-Probleme im Text gibt. Das Bild steht aber vermutlich unter copyright. Bitte immer verwendbare Bilder nehmen und dann die entsprechende Lizenz/Lizenzlosigkeit darunter schreiben, dass ich nicht lang suchen muss. Mehr dazu hier
  • Beim Satz: "denn Toxine beispielsweise sind auch nichts anderes als Proteine!" fehlt mir als Toxikologe ein "manche". Sonst kommt noch wer auf die Idee, dass alle Toxine auch Proteine wären, und das ist natürlich nicht der Fall. Es gibt eine Schnittmenge.

Hallo Sco :-)

Ich hab den Post nach deinem Feedback noch einmal überarbeitet bzw. mich in die Copyright-Texte eingelesen und das Bild ersetzt. Ich hoffe, so entspricht es mehr dem Standard? Und natürlich noch das "manche" eingefügt, du hast natürlich vollkommen recht, dass man da nicht verallgemeinern darf!

Ich wünsche dir noch einen schönen Sonntag und ganz liebe Grüsse!





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