Funktion von Proteinen: Transport und Speicherung Beispiel Myoglobin / Hämoglobin
Myoglobin Hämoglobin
Globin-Faltung ist konserviert Häm-Gruppe
Cofaktoren, Coenzyme & Prosthetische Gruppen Cofaktor wird für die Proteinfunktion benötigt wird, z.b. Metallion oder ein niedermolekulares Molekül Im Fall von Enzymen werden Cofaktoren auch Coenzyme genannt (z.b. Vitamine) Ist der Cofaktor permanent an das Protein gebunden (z.b. kovalent), wird dieser auch Prosthetische Gruppe genannt
Hämgruppe (Protoporphyrin IX = substituierter Tetrapyrrolrinring) 2+
Strukturänderung durch O 2 -Bindung
O 2 -Bindung durch Myoglobin und Hämoglobin
Kooperativität ermöglicht die Übertragung von 1,7-mal mehr O 2 als bei unabhängigen Bindestellen
Allosterische Effekte mit sequentiellen Mechanismus Homo-tetrameres Protein Untereinheit im T-Zustand Untereinheit im R-Zustand
(Desoxy-Form) (Oxy-Form)
Hämoglobin ph-abhängigkeit CO 2 Transport
Funktion von Proteinen: Immunsystem Antikörper (Immunglobuline)
Struktur der Antikörper Quartärstruktur: L 2 H 2
Funktionelle Domänen der Antikörper: F ab : Antigen-bindendes Fragment F c : Kristallisierbares Fragment
Erkennung eines Antigen
Sequenz-Diversität von Immunglobulinen Variable und konstante Domänen Sequenzvariabilitaet der H Kette von humanen IgG
Hypervariable Loops in den variablen Domänen
Antikörper-Antigen Komplex: Bindung eines kleinen Antigens
Strukturen von 3 unterschiedlichen Antikörpern gegen Lysozym Lysozym
Vergleich der 3 Lysozym Antikörper:
Optimale Komplementarität hohe Spezifität
Antikörper in der Bioanalytik Polyklonale / Monoklonale Antikörper Herstellung von Antikörpern ELISA Western Blot
Western Blot (Immunblot)
ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay
Lokalisation eines DNAbindenden Proteins in einem Drosophila Embryo: Verwendung eines Antikörpers, an den ein Fluoreszenz-Farbstoff gebunden ist
Kohlenhydrate Energiespeicher, Brennstoff, Metabolite Bestandteil der DNA und RNA Zellwände von Bakterien und Pflanzen Glyko-Proteine & Glyko-Lipide
Kohlenhydrate Aldehyde oder Ketone mit zwei oder mehr OH Gruppen Empirische Formel: (CH 2 O) n n = 3, 4, 5, 6,... Triose, Tetrose, Pentose, Hexose,...
Monosaccharide: Aldehyde und Ketone Dihydroxyaceton (eine Ketose) D-Glycerinaldehyd (eine Aldose) L-Glycerinaldehyd (eine Aldose)
Fischer-Projektion von Stereoisomeren Beispiel: Glycerinaldehyd D-Glycerinaldehyd L-Glycerinaldehyd Dihydroxyaceton
D-Glycerinaldehyd D-Aldosen Epimere
Dihydroxyaceton D-Ketosen
Aldehyd Alkohol Halbacetal Keton Alkohol Halbketal
Intramolekulare Halbacetal-Bildung Haworth Projektion Anomere offenkettige Form im Gleichgewicht: ca. 1/3 α-anomer, 2/3 β-anomer
Intramolekulare Halbketal-Bildung offenkettige Form zyklische Form
Fructose
Monosaccharide in RNA und DNA D-Ribose 2-Desoxy-D-Ribose
Konformationen der Pyranoseringe Sessel-Form äquatoriale und axiale Substituenten Boot-Form (Wannen-Form)
Sterische Hinderung axiale Substituenten äquatorialer Substituent
Konformationen der Furanoseringe 3 2 1 3 2 1
Modifizierte Monosaccharide Sialinsäure (Sia) Vorkommen: z.b. Zelloberfläche
Glykosidische Bindung O-Glykosidische Bindung
Oligo- bzw. Polymerisation von Monosacchariden
Disaccharide Saccharose (Rohrzucker)
(Milchzucker)
(Malzzucker)
Polysaccharide: Cellulose D-Glucose β-1,4-bindungen Häufigst vorkommende organische Verbindung auf der Erde: ca. 10 15 kg Cellulose Synthese und Abbau pro Jahr
Polysaccharide: Stärke Stärke α-1,4-bindungen
Polysaccharide: Glykogen
Polysaccharide Cellulose: β1 4 glykosid. Bindung, unverzweigt Stärke: Amylose: α1 4 glykosid. Bindung mit α1 6 Verknüpfungen, unverzweigt Amylopectin: verzweigte Form, α1 6 Quervernetzungen (ca 1 pro 30 α-1,4 Bindungen) Glykogen: α1 4 glykosid. Bindung mit α1 6 Verknüpfungen, stärker verzweigt als Amylose
Glykosylierte Proteine (N-Acetylglucosamin)