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Einfach erklärt: Peptidbindung und Aminosäuren

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Annemie

7.1.2021

Chemie

Aminosäuren

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Säure-base-eigenschaften

Einfach erklärt: Peptidbindung und Aminosäuren

Aminosäuren und Peptidbindungen sind grundlegende Bausteine des Lebens. Proteinogene Aminosäuren bilden die Basis für Proteine und erfüllen vielfältige Funktionen im Organismus. Die Peptidbindung verknüpft Aminosäuren zu längeren Ketten und ist entscheidend für die Proteinstruktur.

  • 20 proteinogene Aminosäuren bilden die Grundlage für Proteine
  • Aminosäuren unterscheiden sich in ihren Seitenketten und chemischen Eigenschaften
  • Peptidbindungen entstehen durch Kondensationsreaktionen zwischen Aminosäuren
  • Wechselwirkungen zwischen Aminosäure-Seitenketten bestimmen die Proteinstruktur
  • Essentielle Aminosäuren müssen über die Nahrung aufgenommen werden
...

7.1.2021

5273

Grundstruktur: H ste C R H Chirales C-Atom Aminogruppe Kettenende Aminogruppe: N-Terminus Wasserstoffatom Rest Aminosäure H H Carboxylgruppe

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Eigenschaften und Klassifizierung von Aminosäuren

Aminosäuren werden basierend auf den Eigenschaften ihrer Seitenketten in verschiedene Gruppen eingeteilt:

  1. Unpolare Aminosäuren: Seitenketten bestehen ausschließlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff Hydrophob, bilden Van-der-Waals-Wechselwirkungen mit anderen unpolaren Seitenketten
  2. Polare Aminosäuren: Seitenketten enthalten mindestens ein Heteroatom O,S,SeoderNO, S, Se oder N Bilden Wasserstoffbrückenbindungen, haben Teilladungen im Rest
  3. Saure Aminosäuren: Seitenketten enthalten eine zusätzliche Carboxylgruppe Können ein Proton H+H+ abgeben und sind dann negativ geladen −COO−-COO-
  4. Basische Aminosäuren: Seitenketten enthalten eine zusätzliche Aminogruppe Können ein Proton H+H+ aufnehmen und sind dann positiv geladen −NH3+-NH3+

Example: Glycin ist ein Beispiel für eine unpolare Aminosäure, während Serin eine polare Aminosäure ist.

Vocabulary: Hydrophob bedeutet wasserabweisend, während hydrophil wasserliebend bedeutet.

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Wechselwirkungen zwischen Aminosäure-Seitenketten

Die Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosäuren sind entscheidend für die dreidimensionale Struktur und Funktion von Proteinen. Es gibt verschiedene Arten von Wechselwirkungen:

  1. Schwefelbrücken Disulfidbru¨ckenDisulfidbrücken: Kovalente Bindungen zwischen zwei Cystein-Seitenketten Entstehen durch Oxidation von Sulfhydrylgruppen −SH-SH Tragen zur Stabilität der Proteinstruktur bei
  2. Wasserstoffbrücken: Schwache elektrostatische Anziehungen zwischen polaren Gruppen Wichtig für die Sekundärstruktur von Proteinen α−Helicesundβ−Faltbla¨tterα-Helices und β-Faltblätter
  3. Ionenbindungen: Elektrostatische Anziehungen zwischen positiv und negativ geladenen Seitenketten Tragen zur Tertiärstruktur von Proteinen bei
  4. Van-der-Waals-Kräfte: Schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren Gruppen Entstehen durch kurzzeitige Ungleichverteilungen der Elektronendichte

Highlight: Die Kombination dieser Wechselwirkungen bestimmt die einzigartige dreidimensionale Struktur jedes Proteins.

Example: Eine Wasserstoffbrückenbindung kann sich zwischen der Hydroxylgruppe −OH-OH einer Serin-Seitenkette und der Carbonylgruppe C=OC=O des Peptidrückgrats bilden.

Diese Wechselwirkungen sind entscheidend für die Aminosäuren Wechselwirkungen mit Medikamenten und spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Arzneimitteln und dem Verständnis von Protein-Ligand-Interaktionen.

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Chemie

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7. Jan. 2021

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Einfach erklärt: Peptidbindung und Aminosäuren

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Annemie

@annemie

Aminosäuren und Peptidbindungen sind grundlegende Bausteine des Lebens. Proteinogene Aminosäuren bilden die Basis für Proteine und erfüllen vielfältige Funktionen im Organismus. Die Peptidbindung verknüpft Aminosäuren zu längeren Ketten und ist entscheidend für die Proteinstruktur.

  • 20 proteinogene Aminosäurenbilden die Grundlage... Mehr anzeigen

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Eigenschaften und Klassifizierung von Aminosäuren

Aminosäuren werden basierend auf den Eigenschaften ihrer Seitenketten in verschiedene Gruppen eingeteilt:

  1. Unpolare Aminosäuren: Seitenketten bestehen ausschließlich aus Wasserstoff und Kohlenstoff Hydrophob, bilden Van-der-Waals-Wechselwirkungen mit anderen unpolaren Seitenketten
  2. Polare Aminosäuren: Seitenketten enthalten mindestens ein Heteroatom O,S,SeoderNO, S, Se oder N Bilden Wasserstoffbrückenbindungen, haben Teilladungen im Rest
  3. Saure Aminosäuren: Seitenketten enthalten eine zusätzliche Carboxylgruppe Können ein Proton H+H+ abgeben und sind dann negativ geladen −COO−-COO-
  4. Basische Aminosäuren: Seitenketten enthalten eine zusätzliche Aminogruppe Können ein Proton H+H+ aufnehmen und sind dann positiv geladen −NH3+-NH3+

Example: Glycin ist ein Beispiel für eine unpolare Aminosäure, während Serin eine polare Aminosäure ist.

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Wechselwirkungen zwischen Aminosäure-Seitenketten

Die Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosäuren sind entscheidend für die dreidimensionale Struktur und Funktion von Proteinen. Es gibt verschiedene Arten von Wechselwirkungen:

  1. Schwefelbrücken Disulfidbru¨ckenDisulfidbrücken: Kovalente Bindungen zwischen zwei Cystein-Seitenketten Entstehen durch Oxidation von Sulfhydrylgruppen −SH-SH Tragen zur Stabilität der Proteinstruktur bei
  2. Wasserstoffbrücken: Schwache elektrostatische Anziehungen zwischen polaren Gruppen Wichtig für die Sekundärstruktur von Proteinen α−Helicesundβ−Faltbla¨tterα-Helices und β-Faltblätter
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  4. Van-der-Waals-Kräfte: Schwache Anziehungskräfte zwischen unpolaren Gruppen Entstehen durch kurzzeitige Ungleichverteilungen der Elektronendichte

Highlight: Die Kombination dieser Wechselwirkungen bestimmt die einzigartige dreidimensionale Struktur jedes Proteins.

Example: Eine Wasserstoffbrückenbindung kann sich zwischen der Hydroxylgruppe −OH-OH einer Serin-Seitenkette und der Carbonylgruppe C=OC=O des Peptidrückgrats bilden.

Diese Wechselwirkungen sind entscheidend für die Aminosäuren Wechselwirkungen mit Medikamenten und spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Arzneimitteln und dem Verständnis von Protein-Ligand-Interaktionen.

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Grundstruktur und Bildung von Peptidbindungen

Die Grundstruktur von Aminosäuren besteht aus einer zentralen Aminogruppe −NH2-NH2, einer Carboxylgruppe −COOH-COOH und einem variablen Rest RR, der die spezifischen Eigenschaften bestimmt. Das zentrale Kohlenstoffatom ist chiral, was zu verschiedenen räumlichen Anordnungen führt.

Peptidbindungen entstehen durch die Verknüpfung von Aminosäuren unter Abspaltung von Wasser. Dieser Prozess wird als Kondensationsreaktion bezeichnet.

Definition: Die Peptidbindung ist eine kovalente Bindung zwischen der Carboxylgruppe einer Aminosäure und der Aminogruppe einer anderen Aminosäure.

Je nach Anzahl der verknüpften Aminosäuren unterscheidet man:

  • Dipeptide 2Aminosa¨uren2 Aminosäuren
  • Oligopeptide 3−9Aminosa¨uren3-9 Aminosäuren
  • Polypeptide 10−100Aminosa¨uren10-100 Aminosäuren
  • Proteine u¨ber100Aminosa¨urenüber 100 Aminosäuren

Highlight: Es gibt insgesamt 20 proteinogene Aminosäuren, von denen 8 essentiell sind und über die Nahrung aufgenommen werden müssen.

Vocabulary: Der N-Terminus bezeichnet das Ende der Aminosäurekette mit einer freien Aminogruppe, während der C-Terminus das Ende mit einer freien Carboxylgruppe bezeichnet.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

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