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Strukturebenen der Proteinfaltung

Naturstoffchemie
Eiweiße / Aminosäuren = Grundbaustein der Proteine

Primärstruktur

 

 Abfolge (Sequenz) der einzelnen Aminosäuren innerhalb eines Peptids:  AS1–AS2–AS3–AS4- ..

 

Primärstruktur

 

Sekundärstruktur

Dreidimensionale Anordnung der Aminosäuren im Raum, stabilisiert durch Wasserstoffbrückenbindungen, teilweise auch durch Disulfidbrücken, man unterscheidet folgende Arten:

  • α-Helix: Die α-Helix ist die häufigste Sekundärstruktur in Proteinen. Ihre helikale (schraubenförmige) Struktur resultiert hauptsächlich aus intramolekularen Wasserstoff-Brückenbindungen zwischen den Carbonyl- und Amino-Gruppen des Peptid-Rückgrats, die sich fast parallel zur Achse der Helix ausbilden. Dabei bildet die Carbonyl-Gruppe der ersten (n-ten) Aminosäure eine Wasserstoff-Brücke mit dem Wasserstoff-Atom der 5. (n+4-ten) Aminosäure aus.
  • β-Faltblatt: Ketten, so angeordnet, dass jeweils die Aminogruppe einer Peptidbindung gegenüber der Carbonylgruppe einer anderen Peptid-Bindung liegt. Das β-Faltblatt ist eine gefaltete Sekundärstruktur der Proteine. Bei einem β-Faltblatt legen sich Teile der Aminosäurekette längs nebeneinander, entweder parallel (gleichsinnig) oder antiparallel (gegenläufig). Die Struktur wird durch Wasserstoff-Brücken zwischen den Carbonyl- und Amino-Gruppen der nebeneinander-liegenden Ketten stabilisiert die Struktur. Die Seitenketten der Aminosäuren ragen dabei abwechselnd nach beiden Seiten senkrecht aus der Faltblatt-Ebene.

Sekundärstruktur

 

Tertiärstruktur

Übergeordnete räumliche Anordnung der Sekundärstrukturen, der Kette. Die Strukturen entstehen aufgrund intra- und intermolekularer Wechselwirkungen durch Wasserstoff-Brückenbindungen, Ladungs- und Dispersionswechselwirkungen (Ionenbindungen, Disulfidbrückenbindungen, Van-der-Waals-Wechselwirkungen) zwischen einzelnen Ketten oder Kettenteilen. Diese Struktur ist unerlässlich für die Funktionsfähigkeit der Proteine. Geht diese verloren (= Denaturierung), ist das Protein funktionslos.

Tertiärstruktur

Quartärstruktur

Assoziation mehrerer Polymerketten zu größeren Einheiten, weitere Funktionsfähigkeitsebene, Proteinkomplex.

 

Quartärstruktur

 

 

 

Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
Die Tertiärstruktur ist die übergeordnete räumliche Anordnung der Sekundärstrukturen, der Kette. Die Strukturen entstehen aufgrund - und intermolekularer durch Wasserstoff- , Ladungs- und Dispersionswechselwirkungen (Ionenbindungen, Disulfidbrückenbindungen, Van-der-Waals-Wechselwirkungen) zwischen einzelnen Ketten oder Kettenteilen. Diese Struktur ist unerlässlich für die der Proteine. Geht diese verloren (= ), ist das Protein funktionslos.
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Vorstellung des Online-Kurses Organische ChemieOrganische Chemie
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Organische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Einleitung zu Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Orbitalmodell
    • Überblick und Formen der Orbitale
    • Grundregeln der Orbitaltheorie
    • Verteilung der Elektronen auf die Atome im Grundzustand
    • Hybridisierung
    • Hybridorbitale
    • Übersicht über die Bindungstypen
  • Nomenklatur nach IUPAC
    • Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
  • Labormethoden
    • Einleitung zu Labormethoden
    • Vorbeugendes Gefahrstoffrecht
  • Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Alkane
    • Typen von Kohlenstoffatomen
    • Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
    • Cycloalkane
    • Alkene
    • Sonderfall Doppelbindung
    • Isomerisierung zu Cycloalkanen
    • Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
    • Halogenalkane
    • Eliminierungsreaktion E
    • Polyene
    • Alkine
    • Alkohole
      • Einleitung zu Alkohole
      • Mehrwertige Alkohole
      • Eigenschaften der Alkanole
      • Kohlenstoff-Partner-Konstellationen
      • Bildung von Alkanolen durch eine nucleophile Substitution
      • Oxidationszahlen
      • Partielle Oxidation von Alkoholen
      • Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
    • Ether
      • Einleitung zu Ether
      • Synthese von Ethern
    • Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
      • Einleitung zu Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
      • Aldehyde
        • Einleitung zu Aldehyde
        • Nachweisreaktion der Aldehyde
        • Wichtige Aldehyde
      • Ketone
      • Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
        • Einleitung zu Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
        • Keto-Enol-Tautomerie
        • Hydratisierung
        • Halbacetalbildung
        • Acetalbildung
        • Aldolbildung
    • Carbonsäuren
      • Einleitung zu Carbonsäuren
      • Monoalkansäuren
      • Mehrwertige Carbonsäuren
      • Carbonsäurederivate
        • Einleitung zu Carbonsäurederivate
        • Hydroxycarbonsäuren
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      • Einleitung zu Ester: Bildung und Spaltung
      • Verseifung
  • Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
    • Einleitung zu Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
    • Das aromatische System
    • Benzol: Eigenschaften und aromatische Struktur
      • Einleitung zu Benzol: Eigenschaften und aromatische Struktur
      • Derivate des Benzols
    • Mesomerie = mesomere Grenzstrukturen
    • Typische aromatische Reaktionen
      • Einleitung zu Typische aromatische Reaktionen
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      • Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
      • Zweitsubstitution
      • Dirigierender Effekt
    • Acidität: Anilin und Phenol im Vergleich mit Aliphaten
  • Reaktionstypen in der organischen Chemie
    • Einleitung zu Reaktionstypen in der organischen Chemie
    • Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
  • Isomerie
    • Einleitung zu Isomerie
    • Stereochemie
    • Zentrale Begriffe der Isomerie
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        • Einleitung zu Aminosäuren = Grundbaustein der Proteine
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        • Strukturebenen der Proteinfaltung
    • Nukleinsäuren
      • Einleitung zu Nukleinsäuren
      • Nukleinsäuren: DNA
      • Nukleinsäuren: RNA
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    Ein Kursnutzer am 07.03.2015:
    "sehr gute Erklärung"

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