Alles Käse oder was? - die Proteinstruktur
Was hat der Käse mit der Proteindenaturierung zu tun?
Die Proteinstruktur und die Möglichkeiten der Denaturierung werden hier aufgezeigt.
Experimente zur Denaturierung als Veranschaulichungsbeispiel, verleiten zum Nachahmen.
| Fächer | Chemie, Mikrobiologie und Physik |
| Erstellt von | DI Dr. Gudrun Nagl, HBLFA Francisco Josephinum Wieselburg |
| Dauer | 6 UE |
| Schulstufe | 12. - 13. Schulstufe |
| Kompetenzen | Die SchülerInnen können:
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Alles Käse oder was?
Was haben Käse und die Proteinstruktur gemeinsam?
Die Gemeinsamkeit liegt in der Denaturierung der Proteine.
Nun was ist eine Denaturierung?
Die Zerstörung der Sekundär-, Tertiär- und wenn vorhanden, die Quartärstruktur eines Proteins.
Was ist eine Proteinstruktur?
Vorausgesetzt die Grundformel einer Aminosäure ist bekannt, die Arten der Aminosäuren und die Verknüpfung der Aminosäuren- die Peptidbindung, dann kann die Struktur eines Proteins erklärt werden.
Thema Proteinstruktur
Interessante Links
Informationen zu Aminosäuren und Peptidbindung
- Aminosäuren Allgemein: proteinkoffer.bplaced.net
Aufgabenstellung zum Thema Proteinstruktur
Struktur und wirksame Kräfte der Proteine:
1. Primärstruktur: Aminosäuresequenz oder auch Abfolge der Aminosäuren, wobei diese durch eine Peptidbindung verknüpft sind.
2. Sekundärstruktur: hier finden sich bereits dreidimensionale Strukturen in einer Polypeptidkette PPK wie:
- alpha-Helix
- beta-Faltblatt parallel und antiparallel, meist sind 2-5 PPK beteiligt
- beta-Schleifen (turn) abrupte Richtungsumkehr einer Polypeptidkette, meist bei antiparallelen Faltblattstrukturen
Wirksame Kräfte: Wasserstoffbrücken stabilisieren die Helix und die Faltblattstruktur.
Suche dazu Bilder im Internet zur Veranschaulichung dieser wirksamen Kräfte in der Sekundärstruktur und gib an, welche Gruppen an der Wasserstoff-Brückenbildung beteiligt sind.
Supersekundärstrukturen sind Gruppierungen von Sekundärstrukturen. Wenn in einer PPK eine Faltblattstruktur, danach eine Helix und dann wieder eine Faltblattstruktur vorliegen, wird dies als Domäne bezeichnet. Solche Domänen stellen sich dar wie Perlen auf einer Schnur (PPK). Damit ist diese Form ein Übergang zwischen der Sekundär- und der Tertiärstruktur.
3. Tertiärstruktur: räumliche Lage der Sekundärstruktur durch Wechselwirkungen der Aminosäurereste.
Wirksame Kräfte: van der Waals-Kräfte, Ionenanziehung, Wasserstoffbrücken, Disulfidbrücken.
Suche dazu Bilder im Internet zur Veranschaulichung dieser Wechselwirkungen in der Tertiärstruktur und gib an, welche Gruppen an den Wechselwirkungen beteiligt sind.
4. Quartärstruktur: räumliche Lage von 2 oder mehr PPK zueinander, sofern mehrere PPK in einem Protein vorkommen.
Die wirksamen Kräfte sind wie bei der Tertiärstruktur gegeben.
Suche verschiedene Proteine wie z.B. Hämoglobin, Insulin und Glucagon oder auch andere und finde heraus, ob eine Quartärstruktur vorliegt oder nicht.
Thema Proteindenaturierung
Wie kann eine Denaturierung erfolgen und was hat das mit Käse zu tun?
Möglichkeiten zur Proteinfällung bzw. Denaturierung:
- Säure - Frischkäse wir mittels Säurefällung hergestellt
- Salz
- Temperatur
- Enzyme - Lab wird für die Schnitt- und Hartkäse-Produktion eingesetzt
- Druck und Scherkräfte
- organische Lösungsmittel
Proteindenaturierung -PPP
- Proteinfällung und Reinigung Allgemein: proteinkoffer.bplaced.net
Aufgabenstellung zum Thema Proteindenaturierung
- Überlege, ob ein Protein genießbar ist, wenn es denaturiert?
- Erstelle eine Liste mit bekannten Proteinen und wie diese gefällt werden können.
- Welche Lebensmittel enthalten viel Protein? Überlege, ob dieses in nativer oder in denaturierter Form vorliegt.