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Gesundheitslexikon: Eiweiß/Protein (Aminosäuren)

Eiweiß: Aufbau und Funktion von Proteinen

Proteine findet man in den Zellen aller Lebewesen. Im menschlichen Körper gibt es Zehntausende verschiedene davon. Nach der äußeren Form unterscheidet man fibrilläre und globuläre Eiweiße. Fibrilläre Proteine sind faserig gebaut und wasserunlöslich. Sie dienen als Strukturproteine vieler Körpergewebe. Man findet sie beispielsweise in Haar und Fingernägeln (Keratin), in den Muskeln (Myosin, Actin) sowie in Haut und Bindegewebe (Kollagen). Globuläre Proteine sind in den Körperflüssigkeiten gelöst. Dazu gehören alle Enzyme, viele Hormone (z. B. das Wachstumshormon) und die Antikörper im Blut. Auch das Hämoglobin in den roten Blutzellen ist ein Eiweiß.

Woraus bestehen Proteine?

Proteine sind lange, häufig mehrfach gefaltete Ketten von Aminosäuren. Das Molekül einer Aminosäure ist sehr klein und enthält mindestens eine Carboxyl- und eine Aminogruppe. Die meisten Proteinketten bestehen aus mehreren Hundert Aminosäuren. Kurze Ketten von unter 100 Aminosäuren werden meist als Peptide bezeichnet. Der genaue Aufbau eines Proteins wird durch die Reihenfolge der Aminosäuren in der Kette (Aminosäuresequenz) definiert und ist in der DNA codiert.

Eiweiß bildende Aminosäuren

Sämtliche Proteine des menschlichen Körpers werden aus 20 verschiedenen Aminosäuren gebildet. Man nennt sie auch proteinogene Aminosäuren. Zwölf davon kann der Körper selbst produzieren. Sie werden als nicht-essentielle (entbehrliche) Aminosäuren bezeichnet. Die anderen acht Aminosäuren können nicht durch körpereigene Biosynthese ersetzt werden. Man spricht daher von essentiellen (unentbehrlichen) Aminosäuren, die mit der Nahrung zugeführt werden müssen. In Zeiten hoher körperlicher oder psychischer Belastungen kann es vorkommen, dass der Körper mehr von einer speziellen Aminosäure verbraucht, als durch eigene Synthese ersetzt werden kann. Aminosäuren, die lediglich bei erhöhtem Eiweißbedarf mit der Nahrung aufgenommen werden müssen, nennt man semi-essentiell (bedingt-entbehrlich).

Essentielle Aminosäuren sind Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin.

Nicht-essentielle Aminosäuren sind Alanin, Cystein, Arginin, Glutamin, Histidin, Asparagin, Tyrosin, Serin, Prolin, Asparaginsäure, Glutaminsäure und Glycin. Für Kinder ist Tyrosin essentiell, da die körpereigene Herstellung dieser Aminosäure bei ihnen noch nicht funktioniert.

Zur Gruppe der semi-essentiellen Aminosäuren gehören zum Beispiel Arginin und Histidin.

Neuere Quellen rechnen auch das Selenocystein zu den proteinogenen Aminosäuren.

Wie gelangen Aminosäuren in unseren Körper?

Aminosäuren sind in pflanzlichem und tierischem Eiweiß enthalten, das wir mit der Nahrung aufnehmen. Die Eiweißmoleküle in Fleisch, Fisch, Getreide, Milch, Käse und Gemüse sind zu groß, um die Darmwände zu durchdringen und in den Blutkreislauf zu gelangen. Deshalb werden sie durch die Verdauungsenzyme in ihre Einzelteile, die Aminosäuren, zerlegt. Die kleinen Aminosäuremoleküle können problemlos in die Gewebe des gesamten Körpers transportiert werden. In den Zellen werden sie dann zu menschlichem Protein zusammengesetzt. Der Bauplan dafür ist in der DNA des Zellkerns enthalten.

Tierisches Protein kann besser vom Körper verwertet werden als pflanzliches. Für eine gesunde Ernährung sollten beide kombiniert werden. Die meisten Menschen nehmen mehr Eiweiß mit der Nahrung auf, als benötigt wird.

Verwendung in der Medizin

Die verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin finden in Intensivmedizin und Geriatrie Anwendung. Arginin wird von einigen Medizinern zur Behandlung von Erektionsproblemen eingesetzt.

Wichtige Proteinarzneistoffe sind Hormone wie Insulin, therapeutische Enzyme, Gerinnungsfaktoren oder Antikörper.

Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel enthält nur allgemeine Informationen und Hinweise über Eiweiße (Proteine), hat jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit und ersetzt daher nicht die Beratung durch einen Arzt oder Apotheker.

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