{"id":106218,"date":"2024-01-24T07:00:11","date_gmt":"2024-01-23T22:00:11","guid":{"rendered":"https:\/\/watv.org\/bible_word\/protein-material-life\/"},"modified":"2024-01-19T13:01:26","modified_gmt":"2024-01-19T04:01:26","slug":"protein-material-life","status":"publish","type":"bible_word","link":"https:\/\/watv.org\/de\/bible_word\/protein-material-life\/","title":{"rendered":"Protein, Material des Lebens"},"content":{"rendered":"<p>Sie tappen herum, um den lauten Alarm auszuschalten, und schleppen Ihre F\u00fc\u00dfe ins Badezimmer. Sie putzen Ihre Z\u00e4hne, waschen sich mit Seife aus verschiedenen Beh\u00e4ltern und trocknen Ihre Haare mit einem F\u00f6hn. Nach einem kurzen Fr\u00fchst\u00fcck ziehst Sie sich an und verlassen mit Ihrer Handtasche und Ihrem Handy das Haus.<\/p>\n<figure><picture><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/img_protein_material_life_1.jpg\"><\/picture><\/figure>\n<p>Wenn wir einen Blick auf die Gegenst\u00e4nde werfen, die auf dem Weg zur Arbeit verwendet werden, sind die meisten davon aus Kunststoff. Angefangen bei Uhren, Zahnb\u00fcrsten, Waschmittelflaschen, Haartrocknern, Utensilien, Kochutensilien, Funktionsstoffen, Taschen und Handy-Displayst\u00e4ndern \u2013 all das h\u00e4tte es ohne Plastik nicht um uns herum gegeben. Das 21. Jahrhundert kann zu Recht als das \u201ePlastikzeitalter\u201c bezeichnet werden.<\/p>\n<p>Viele Hightech-Produkte bestehen aus synthetischen Polymeren<sup>1<\/sup> wie Kunststoff (Kunstharz), synthetischen Fasern und synthetischem Kautschuk. Aus welchem Material bestehen dann Lebewesen, einschlie\u00dflich Menschen?<\/p>\n<p class=\"post-cite\">1. Polymer: Ein gro\u00dfes Molek\u00fcl mit einem Molekulargewicht von mehr als 10.000, das normalerweise aus 100 oder mehr Atomen besteht. Dutzende bis Hunderte von Monomeren werden hintereinander zu langen Polymerketten synthetisiert.\n<\/p>\n<h3>Das Leben besteht aus Eiwei\u00df<\/h3>\n<p>Menschen und andere Lebewesen bestehen aus nat\u00fcrlichen Polymeren, die Proteine genannt werden. Wenn Sie den menschlichen K\u00f6rper betrachten, k\u00f6nnen Sie erkennen, dass die meisten K\u00f6rperteile \u2013 verschiedene Substanzen in den Zellen, Blutbestandteile, Organe, die Organe umgebende Muskeln, Haut, Haare, N\u00e4gel usw. \u2013 aus verschiedenen Arten von Proteinen bestehen. Es ist keine \u00dcbertreibung zu sagen, dass die H\u00e4lfte des menschlichen K\u00f6rpers, au\u00dfer Wasser, aus Proteinen besteht<sup>2<\/sup>.<\/p>\n<p class=\"post-cite\">2. Harte Knochen werden vervollst\u00e4ndigt, nachdem die Knochenmatrix, die Kollagenprotein als Hauptbestandteil enth\u00e4lt, ausgeh\u00e4rtet ist und ihr Kalziumphosphatkristalle hinzugef\u00fcgt werden.\n<\/p>\n<figure class=\"compact\">\n<picture><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/img_protein_material_life_2.jpg\">\n<\/picture><figcaption><strong>Molekulare Struktur von H\u00e4moglobin<\/strong><br>\nProteine falten und biegen sich entsprechend der Anordnung der Aminos\u00e4uren und bilden so eine dreidimensionale Form. Beim H\u00e4moglobin sind ringf\u00f6rmig vier Ketten zu einer zusammengefasst.\n<\/figcaption><\/figure>\n<p>Kunststoffe sind Polymere, die durch den Polymerisationsprozess niedermolekularer Monomere lange und gro\u00dfe Molek\u00fclketten bilden. Ebenso bestehen Proteine, bei denen es sich um nat\u00fcrliche Polymere handelt, aus Monomeren, die Aminos\u00e4uren genannt werden und aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff bestehen. Getrennte Aminos\u00e4uren werden durch eine Peptidbindung verbunden, als ob zwei Objekte zusammengeklebt w\u00fcrden, und bilden Protein. Insulin, dessen Aminos\u00e4uresequenz erstmals nach einer jahrzehntelangen Studie identifiziert wurde, besteht aus 51 Aminos\u00e4uren.<\/p>\n<p>Proteine haben nicht die Form einer einzelnen Schnur, sondern sind entsprechend der Anordnung der Aminos\u00e4uren gefaltet und gebogen und nehmen die Form dreidimensionaler Formen wie runder Kugeln, Platten, langer Fasern und Spiralen an. Nur dann k\u00f6nnen sie die einzigartigen Funktionen und Eigenschaften eines bestimmten Proteins richtig demonstrieren. Das H\u00e4moglobin im Blut besteht aus vier Polypeptidketten; jede Kette, die wie ein Ring ist, f\u00fcgt sich zu einem Ganzen zusammen, wie ein sich verwandelnder Roboter.<\/p>\n<p>Die Struktur eines Proteins reagiert sehr empfindlich auf die Umgebung. Proteinreiches Eiwei\u00df ist urspr\u00fcnglich transparent, wird aber beim R\u00fchren oder Erhitzen wei\u00df. Solche Ver\u00e4nderungen in der Molek\u00fclstruktur des Proteins aufgrund von Ver\u00e4nderungen in der \u00e4u\u00dferen Umgebung werden Denaturierung genannt. Aus diesem Grund wird Fleisch beim Garen braun.<\/p>\n<h3>Protein mit tausend verschiedenen Gesichtern<\/h3>\n<p>Es gibt insgesamt 20 Aminos\u00e4uren, die die Proteinquelle darstellen. Da den Monomeren des Proteins nur 20 Aminos\u00e4uren entsprechen, k\u00f6nnte man annehmen, dass die Art des synthetisierten Proteins wahrscheinlich nicht so vielf\u00e4ltig ist wie das synthetische Polymer. Nehmen wir jedoch an, dass nur 10 der 20 Aminos\u00e4uren frei verkn\u00fcpft sind. Es gibt 20<sup>10<\/sup> verschiedene Kombinationen. Proteine bestehen aus Hunderten bis Zehntausenden Aminos\u00e4uren, daher gibt es unz\u00e4hlige Kombinationen davon. Dies erm\u00f6glicht die Synthese einer Vielzahl von Proteinen, um die im K\u00f6rper erforderlichen Funktionen zu erf\u00fcllen.<\/p>\n<figure class=\"compact\">\n<picture><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/img_protein_material_life_3.jpg\"><\/picture><figcaption>Insulin besteht aus 51 Aminos\u00e4uren<\/figcaption><\/figure>\n<p>In unserem K\u00f6rper bestimmt die genetische Information die Reihenfolge der Aminos\u00e4uren, aus denen Proteine bestehen. Die durch den DNA-Code bezeichneten Aminos\u00e4uren werden der Reihe nach weitergegeben, wie Perlen an einer Schnur, und die Synthese verl\u00e4uft streng kontrolliert. Da die Reihenfolge und Anzahl der Aminos\u00e4uren stets reguliert sind, sind L\u00e4nge und Art der Ketten immer gleich, weshalb die hergestellten Proteine konsistente Eigenschaften haben.<\/p>\n<p>Die Aminos\u00e4uren, aus denen die Ketten bestehen, ziehen sich gegenseitig an oder widerstehen sich gegenseitig, abh\u00e4ngig von ihren Eigenschaften. Daher wird Protein spontan in einen stabilen Zustand gefaltet. Manchmal bildet es mithilfe eines anderen Proteins namens Chaperon dreidimensionale Formen.<\/p>\n<p>Es ist bekannt, dass es in unserem K\u00f6rper 100.000 Arten von Proteinen gibt. Es gibt nur etwa 30.000 Gene, die man als Baupl\u00e4ne f\u00fcr Proteine bezeichnen kann, aber durch den Editierungsprozess entstehen aus einem Gen mehrere unterschiedliche Proteine oder es werden Zuckerketten an andere Proteine gebunden.<\/p>\n<h3>Protein, ein Tr\u00e4ger besonderer F\u00e4higkeiten<\/h3>\n<p>Die F\u00e4higkeiten von Proteinen variieren ebenso wie die verschiedenen Arten von Proteinen. Das Stratum corneum auf der Hautoberfl\u00e4che, den Haaren und N\u00e4geln ist allesamt wasserunl\u00f6slich und besteht aus harten Keratinproteinen. Knochen bestehen aus einem Protein namens Kollagen, und sowohl transparente als auch robuste Linsen und elastische Muskeln bestehen aus Protein.<\/p>\n<p>Proteine formen nicht nur den K\u00f6rper, sondern spielen auch eine Rolle bei der Unterst\u00fctzung lebenswichtiger Aktivit\u00e4ten wie Katalysatoren, Informations\u00fcbertragung und -transport, wie Enzymproteine, die chemische Reaktionen im K\u00f6rper beschleunigen. Im Gehirn, wo Neuronen versammelt sind, werden Erinnerungen und Emotionen durch den Austausch von Neurotransmittern zwischen Zellen erzeugt. An diesem komplexen Prozess sind verschiedenste Proteine beteiligt. Es gibt viele verschiedene Aufgaben, wie die Herstellung von Antik\u00f6rpern gegen in den K\u00f6rper eindringende Krankheitserreger, die Einbindung der Sinne und die Bindung an die DNA, um die Genexpression zu regulieren.<\/p>\n<p>Wenn es um ein gutes elastisches Material geht, denkt man zuerst an Gummi. Aber die Geb\u00e4rmutter, ein K\u00f6rperorgan, hat eine \u00fcberraschendere Funktion. Wenn der F\u00f6tus ausgewachsen ist, w\u00e4chst die Geb\u00e4rmutter bis zu 500-mal gr\u00f6\u00dfer als ihre urspr\u00fcngliche Gr\u00f6\u00dfe, nimmt jedoch nach der Geburt des Babys wieder ihre urspr\u00fcngliche Gr\u00f6\u00dfe an. Die meisten Organe, die sich wiederholende Bewegungen ausf\u00fchren, wie Blutgef\u00e4\u00dfe, Stimmorgane oder das Herz, bestehen aus Elastinprotein mit guter Elastizit\u00e4t. Blutgef\u00e4\u00dfe verlieren \u00fcber jahrzehntelange Herzschl\u00e4ge hinweg nicht an Elastizit\u00e4t oder brechen sogar zusammen, es sei denn, es liegt ein pathologisches Problem in ihnen vor.<\/p>\n<p>Einige haben eine gute Haftung. Es handelt sich um ein Protein namens Dopa, das in Meeresorganismen vorkommt, die normalerweise an Steinen wie Seepocken und Muscheln haften. Klebstoffe neigen bei Feuchtigkeit dazu, ihre Haftung zu verlieren, bei Verwendung dieses Proteins verlieren sie jedoch auch in Wasser nicht ihre Haftung. Durch die Untersuchung dieser Eigenschaften wird ein biokompatibler Proteinkleber erfunden, der chirurgische N\u00e4hte ersetzen soll.<\/p>\n<p>Fische im Antarktischen Ozean gefrieren selbst bei kryogener Temperatur nicht. Dies liegt daran, dass sie Frostschutzproteine in ihrem K\u00f6rper haben, die das Wachstum von Eiskristallen auch bei Wassertemperaturen unter dem Gefrierpunkt hemmen. Dieses Frostschutzprotein, das in einigen Insekten und Pflanzen vorkommt, die unter extremen Bedingungen leben, wird bereits in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter in der Blutkonservierung und der Qualit\u00e4tskontrolle von Tiefk\u00fchlkost.<\/p>\n<p>Es gibt auch Proteine, die eine kugelsichere Jacke herstellen k\u00f6nnen. Das Seidenprotein von Spinnen ist mehr als f\u00fcnfmal st\u00e4rker als Stahl gleicher Dicke; es ist so stark, dass ein Spinnennetz mit einem Durchmesser von 1 cm einen Strahl anziehen kann. Das Spinnenseidenprotein mit hoher Festigkeit und Elastizit\u00e4t wird h\u00f6chstwahrscheinlich in verschiedenen Bereichen wie Fallschirmen, k\u00fcnstlichen B\u00e4ndern und H\u00e4ngebr\u00fcckenkabeln eingesetzt.<\/p>\n<figure><picture><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2023\/12\/img_protein_material_life_4.jpg\"><\/picture><\/figure>\n<p>Wenn es um Protein geht, denkt man meist an proteinreiche Lebensmittel wie Fleisch, Bohnen und Eier. Die wahre Natur von Protein ist jedoch, dass es ein nat\u00fcrliches Polymer ist, das im K\u00f6rper vielf\u00e4ltige Rollen spielt. Verschiedene Proteine steuern die Lebensaktivit\u00e4ten aller Lebewesen, von der Geburt bis zum Tod und w\u00e4hrend des Wachstums. Obwohl die Anzahl der Monomere viel geringer ist als die von synthetischen Polymeren, \u00fcbertreffen die Vielfalt und die hervorragenden Eigenschaften synthetische Polymere, wenn man bedenkt, dass es sich um Materialien handelt, aus denen der menschliche K\u00f6rper besteht.<\/p>\n<p>Die Proteomik, also die Untersuchung der Funktionen und Ver\u00e4nderungen von Proteinen, die im K\u00f6rper hergestellt werden, steht ebenso im Rampenlicht wie die Genomik als wachstumsstarke Branche, die im 21. Jahrhundert die wissenschaftliche Zivilisation anf\u00fchren wird. Dies liegt daran, dass aus Genen hergestellte Proteine Geheimnisse enthalten, die nicht durch die alleinige Untersuchung von Genen untersucht werden k\u00f6nnen. Es gibt unz\u00e4hlige unbekannte Proteine in Lebewesen, die wir nicht einmal kennen. Was die Menschen entdeckt haben, ist eigentlich nur die Spitze des Eisbergs.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Sie tappen herum, um den lauten Alarm auszuschalten, und schleppen Ihre F\u00fc\u00dfe ins Badezimmer. Sie putzen Ihre Z\u00e4hne, waschen sich mit Seife aus verschiedenen Beh\u00e4ltern und trocknen Ihre Haare mit einem F\u00f6hn. Nach einem kurzen Fr\u00fchst\u00fcck ziehst Sie sich an und verlassen mit Ihrer Handtasche und Ihrem Handy das Haus. 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