Klassifikation und Funktion biologischer Proteine

Chromoproteine (Farbproteine)

Chromoproteine sind Proteine, die eine farbige prosthetische Gruppe enthalten.

Hämocyanin

• Sehr ähnlich dem Hämoglobin; erfüllt die gleiche Funktion (Sauerstofftransport).
• Das Metall, das in der Häm-Gruppe auftritt, ist Kupfer (Cu).
• Farbe: Blau, wenn es mit O₂ kombiniert ist (oxidiert); farblos, wenn es reduziert ist.
• Vorkommen: Bei Invertebraten (Wirbellosen).

Chlorophyll

• Photosynthetisches Pigment.
• Ähnlich dem Hämoglobin-Häm.
• Ist durch das Tragen von Magnesium (Mg) im Häm gekennzeichnet.
• Spezialisiert auf die Erfassung von Photonen.
• Gibt Elektronen frei, wenn Lichtstrahlen darauf treffen.

Holoproteine (Einfache Proteine)

Holoproteine sind einfache Proteine, die nur aus einem Proteinanteil bestehen, der durch Aminosäuren gebildet wird.

Reserveproteine und Globuline

• Albumine: Reserveproteine (enthalten kein Glycin).
  • Ovalbumin (im Ei)
  • Lactalbumin (in der Milch)
  • Serumalbumine (im Blutserum)
• Globuline: Schutz und Verteidigung.
  • Ovoglobulin (Reserve und Verteidigung)
  • Lactoglobulin (Verteidigung)
  • Serumglobulin (Immunglobulin-Antikörper)

Protamine und Histone

• Funktionalität: Protamine (in Spermien) und Histone (strukturell).
• Beispiele für Protamine: Clupein (Hering), Salmin (Lachs).
• Strukturelle Funktion: Bedecken die Chromosomen.

Skleroproteine (Strukturproteine)

Skleroproteine bilden Gewebe wie Bindegewebe, Knorpel und Knochen.

• Keratin: Bildet Strukturen wie Haare, Hörner, Federn und Nägel. Hohe Konzentration der Aminosäure Cystein (verursacht Schwefelgeruch).
• Kollagen: Ermöglicht Elastizität (z. B. bei Anwendung auf das Gesicht). Besitzt die Eigenschaft der Elastizität.

Heteroproteine (Zusammengesetzte Proteine)

Heteroproteine bestehen aus einem Proteinanteil und einer nicht-proteinischen, prosthetischen Gruppe.

Wichtige Heteroproteine

• Glykoproteine: Prosthetische Gruppe: Kohlenhydrate.
  • Repräsentativ: Muzine (schmierend und antibakteriell). Enthalten in Schleim (Bronchialschleim, Vaginalsekret).
• Phosphoproteine: Prosthetische Gruppe: Phosphor (P).
  • Repräsentativ: Caseinogen (Milcheiweiß), das die Gerinnung der Milch verursacht.
• Nukleoproteine: Prosthetische Gruppe: Nukleinsäuren.
  • Vorkommen: Im Zellkern (Chromosomen).

Hämoglobin (Detail)

Hämoglobin ist ein Chromoprotein mit der prosthetischen Gruppe Metalporphyrin (Häm).

• Enthält zweiwertiges Eisen (Fe²⁺).
• Das Eisen im Hämoglobin nutzt eine Valenz, um sich an das Globin zu binden, und eine andere, um O₂ oder CO₂ zu transportieren. Die beiden anderen Valenzen sind mit Stickstoff verbunden.
• Farbe:
  • Oxidiert (mit O₂): Hellrot (arteriell).
  • Reduziert (ohne O₂): Dunkelrot (venös).