Die lebenswichtigen Proteine

Was sind eigentlich Proteine? Wenn wir es ganz genau sagen wollen, dann sagen wir: Proteine sind letztlich doch nur miteinander verbundene Aminosäuren. Was will ich damit sagen? Schauen wir uns doch mal das Schema von der Typischen Aminosäure an.

Aminosäuren sind immer so aufgebaut. ein Natriumatom links neben der Kohlenstoffgruppe, und links eine Carboxylgruppe, und dazu noch die entscheidende entscheidende Restgruppe des mittleren Kohlenstoffatoms.

Und so verbinden sich die einzelnen Aminosäuren-moleküle, wie wir es schon bei den Kohlenhydraten gesehen haben, unter Wasserabspaltung.

Jetzt gibt es jedoch viele Proteine, sowie viele Strukturen, die ein Protein, bestehend aus vielen Aminosäuren, annehmen kann. U. a. die primäre Struktur:
was sagt die erste Struktur aus? Die Reihenfolge der einzelnen Aminosäuren, also ihre Stelle in der Aminosäuren-Protein-kette

Die sekundäre Struktur beinhaltet einfach, wenn mehrere Aminoketten nebeneinanderliegen, ob sie parallel, also genauso verlaufen wie die anderen Aminoketten, oder ob sie diagonal spiegelverkehrt sind. Da spricht von parallel und antiparallel, es kann auch eine Helixform auftreten.

Die tertiäre Struktur ist simplerweise die Art, wie die Restgruppen, also die R-Gruppen mit all ihren Kohlenstoffketten sich miteinander verbinden. Die quartiäre Struktur ist dann wie sich die ganzen Ketten überlappen, und dann diesen Knäuel bilden, den wir dann "Protein" nennen.

Die faszinierenden Lipide

Was sind Lipide?
Lipide sind Fette. Eindeutig sehr wichtige Fette. Denn unter anderem besteht Wachs aus ihnen, und alle Öle. Und wir wissen auch eins: Fette, also Lipide, sind nicht in Wasser löslich. Das liegt an ihrem Aufbau.

Alle Lipide sind Simpel aufgebaut. Wir haben drei Kohlenstoffatome, die miteinander verbunden sind. Jeweils ist mit jedem dieser Kohlenstoffatome ein Sauerstoffatom verbunden, welches wiederum mit einem Kohlenstoffverbunden ist, welches gleich eine ganze Kette bildet.

Das heißt, versimpelt ausgedrückt,

haben wir einfach immer drei Kohlenstoffatome, an denen sich eine Kette von Kohlenstoff, Wasserstoffbindungen anschließt, wie in dem Bild oben.

Du siehst einfach drei C Atome, und jene sind jeweils mit dieser Kette verbunden.

Das demonstriert es wirklich gut. Ignoriere die letzte Spalte, so weit werden wir erst gleich kommen.

Also merken wir: Lipide sind drei Kohlenstoffatome, die, über ein Sauerstoffatom mit einer langen Kette von Kohlenstoffverbindungen miteinander verbunden sind. Einfach, oder?

Jetzt kommt aber die Frage nach den ungesättigten Fettsäuren, und gesattigten an. Schau dir mal den mittleren Strang des letzten Bildes an. In der Kette kommen jeweils zwei H-Atome auf ein Kohlenstoffatom. Das heißt, jedes Kohlenstoffatom in der Kette ist mit H-Atomen "gesättigt".
Was ist jedoch mit der Kette darunter? Sie sieht etwas anders aus: nämlich: ein Kohlenstoffatom ist mit einem anderen Kohlenstoff diese grüne Doppelbindung eingegangen, weshalb das Kohlenstoffatom auf der anderen Seite nur noch ein H-Atom aufnimmt,- es ist nicht mehr mit zweien gesättigt, dieses einzelne Kohlenstoffatom, deshalb sprechen wir von einem " einfach ungesättigten" Fett.

Jetzt haben wir jedoch zwei Kohlenstoffatome, die jeweils eine Doppelbindung eingegangen sind,- es könnten sogar mehrere sein, in der Realität- in diesem Falle jedoch sind es schon zwei, also mehr als eins, deswegen spricht man von einer "mehrfach" ungesättigten Fettsäure.

Ein Transfett, ganz nebenbei hätten wir dann, wenn zum Beispiel dass zweite H von oben auf die andere Seite kommen würde, es also diagonal spiegelverkehrt anmutet. Doch ich schätze mal, dass das leider nicht in der Arbeit vorkommen wird, deswegen nur diese kurze Review-

So, was ist jetzt ein Phosphorlipid? Und um ein Phosphorlipid gut verstehen zu können, müssen wir uns nochmal die Eigenschaft von Lipiden ins Gedächtnis rufen. Sie sind nicht im Wasser löslich. Und da gibt es eine besondere Ausnahme:

Die normalen Fettsäuren haben, wir wir uns erinnern können, immer drei Kohlestoffatome gehabt, sie verbinden sich mit einem O-Atom, welches sich wiederum mit einen Kohlenstoff verbindet, und dann kommt die sehr lange Kohlenstoffkette, die hier einfach von einem R dargestellt wird. Jetzt kommt etwas Besonderes bei einem Phosphorlipid. Wir haben alles, wie gehabt: Nur verbindet sich das dritte Kohlenstoffatom nicht mit der üblichen Kohlenstoffkette, sondern über das O-Atom mit einem Phosphoratom.

Doch wozu das alles? Es ist ganz sicher ziemlich einleuchtend, dass die normalen Kohlenstoffketten nicht in Wasser löslich sind. Alle Fette wie Wachs und Öl sind nicht in Wasser löslich. Was macht es also für einen Sinn dort das Phosphoratom hinzuzufügen?

PHOSPHOR IST IN WASSER LÖSLICH: WIR BEKOMMEN ALSO EIN LIPID, das zu einem Teil Wasserunlöslich, und zum anderen Teil Wasserlöslich ist.

Der blaue Kopf ist das Kohlenstoffatom, dass mit dem Phosphoratom verbunden ist, die Lipidenstränge sind einfach Kohlenstoffketten, die mit den anderen zweien Kohlenstoffatomen verbunden sind,- und deshalb haben wir hier ein Molekül, das auf der rechten Seite wasserunlöslich, und auf der anderen Seite wasserlöslich ist. Und was nützt das?

Das, meine lieben Freunde, nützt sehr viel. Das was hier oben über dem Text ist, ist nämlich eine Zellmembran, und alle Zellmembranen bestehen aus Phosphorlipiden, und das aus einem sehr guten Grund: Denn wenn Wasser kommt, und von außen, oder von innen mit der Zelle in Kontakt kommt, dann reagieren die kleinen, gelben Bällchen mit dem Wasser. Genauso von aussen reagieren sie dann mit dem Wasser. Die Membran darf sich jedoch nicht auflösen, weshalb wir die unlöslichen Kohlenstoffstränge dazwischen haben. Genial oder?

So können Dinge von außen, und von innen mit den Zellen kommunizieren, ohne dass sie sich auflösen. :D

Die interessanten Kohlenhydrate

So, was sind Kohlenhydrate? Schau dir doch erstmal bitte dieses Glucosemolekül an, aus dem alle Kohlenhydrate bestehen.

Stellen wir erstmal fest, was das OH gaanz rechts ist, und was es eigentlich für eine Rolle spielt, denn wir müssen wissen, dass gleich noch ein Glucosemolekül dazu kommt.

Die beiden wollen gleich miteinander reagieren...doch wie wollen sie das anstellen? Die Lösung lautet: Siehst du die ganzen Kohlenstoffatome?

Überall wo das C ist, ist ein Kohlenstoffatom. In der Graphik oben drüber siehst du, das ganz rechts bei dem einen Strich die 1 steht. Das ist ein Kohlenstoffatom. Doch zurück dazu, wie sie reagieren:

Das Carbonatom, das bei der 4 steht, wird sich jetzt mit dem Sauerstoffatom, das bei der 1 steht verbinden. Dafür muss es sein H fahren lassen, und das Carbon auf der anderen Seite muss ebenso sein HO fahren lassen, sodass Wasser entsteht. Deswegen nennt man das auch Wasserabspaltung.

Glucose kann das so oft machen, wie es will. Wenn Glucose allein ist, heißt es Monosaccharid, wenn es zwei bildet, heißt es Disaccharid, und wenn es mehrere bildet, ist es ein Polysaccharid. Dann heißt es auch Polymer. Stärke besteht aus Glucose. Glucose besteht jedoch aus Kohlenstoff und Wasserstoff und Sauerstoff. 

Mehr braucht man für die Arbeit eigentlich auch nicht zu wissen- Vielleicht würde man ja auch ein bekanntes Polysaccharid kennen müssen: nämlich die Stärke.

Die Tier-und Pflanzenzelle.

Okay, heute machen wir mal die Tier und Pflanzenzellen.
Was muss man alles wissen in der E1? Golgi Apparatus und Mitchondrien? ATM und was auch immer? Nein, vorerst machen wir es gaanz simpel.

Was ist der Sinn einer Zelle? Für diesen Text sagen wir mal ist der einzige Sinn einer Tierzelleelle eine DNA zu beherbergen.

Das wars! Was ist jedoch ein Merkmal von von Eukaryoten, was jene Zellen, (Tierzellen und Pflanzenzellen) von Bakterien (Prokaryoten) unterscheidet? Die DNA, welche sich in einem Nukleus befindet, welches selbst eine Membran ist, wird noch von der Zellmembran umschlossen.

Natürlich ist das alles nicht ganz trocken, also füllen wir diesen Sack mit Zytoplasma. 

Das war's! Mehr braucht man auch nicht zu wissen, und wenn wir ganz fancy Stuff machen, dann fügen wir noch die Mitochondrien hinzu, die die Zelle mit ATP versorgen, und vielleicht noch den Golgi Apparatus, der in der ganzen Proteinverarbeitung eine wichtige Rolle spielt.

Und wir sind fertig! Wir haben unnötigerweise (für den Beginn der Einführungsphase) den Golgi Apparat hinzugefügt, und die Mitochondrien vorgestellt, und können sie gleich wieder vergessen.

Wir halten fest: eine Tierzelle besteht aus einer Zellmembran, einem Nukleus, der DNA und dem ganzen anderen tollen Zeug. Wow! Schauen wir uns doch mal die anderen Zellen von der anderen Art an, nämlich die Pflanzenzellen!

Wow, was ist das denn! Nicht wie bei den Tierzellen haben die Pflanzenzellen eine Zellwand, die sie von der Umgebung trennt.  Und wir sehen dann, einfach das Schema der Tierzelle innerhalb der Zellwand der Pflanzenzelle.

Wir haben genauso wie bei der Tierzelle unsere Zellmembran, den Nukleus und die DNA!

Mann! Was ist das für ein blaues Ding in der Mitte? Das ist die Vakuole! Zwar ist die Vakuole auch in der Tierzelle vorhanden, doch akzeptieren die meisten Lehrer nicht dies als Unterschied, denn die Vakuole hat in der Pflanzenzelle eine ganz andere Aufgabe, wie z. B. durch den Druck der Zelle eine feste Form zu geben, und wichtige Stoffe zu beherbergen!

Und da gibt es doch noch einen ganz wichtigen Unterschied,...denn Hey, Leute, woher bekommen wir Menschen unsere Kohlenhydrate her? Von Pflanzen! Heißt das, es bringt nichts, wenn wir Fleisch essen? Falsch! Denn Kühe ernähren sich auch von Pflanzen, und lagern die Kohlenhydrate bei sich ab, sehr stark vergrobt ausgedrückt, und das ist uns dann zu Nutze...aber woher bekommen denn die Pflanzen ihre Kohlenhydrate?

Von den Chloroplasten! Und das ist ganz wichtig! Die Tierzellen haben keine Chloroplasten! 

Was also welche Zelle hat, ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Morgen machen wir dann weiter mit den Kohlenhydraten und Proteinen!