Proteine

6

Globuläre Proteine

Im Gegensatz zu Faserproteinen sind globuläre Proteine kugelförmig und meist gut in Körperflüssigkeiten löslich. Sie spielen eine wichtige Rolle im Stoffwechsel des Körpers. Beispiele für globuläre Proteine sind Albumine, Globuline, Hämoglobin, Enzyme und Peptidhormone. Albumine stellen die Mehrheit an Proteinen im Blut. Sie finden sich auch in Eiern, Milch und Pflanzensamen. Globuline sind ebenfalls in Körperflüssigkeiten enthalten und dienen tierischen und pflanzlichen Zellen als Speicherstoff; auch einige Enzyme gehören zu den Globulinen. Hämoglobin ist für den Sauerstofftransport im Blut zuständig und gibt den roten Blutkörperchen ihre Farbe. Man kennt heute mehr als 100 Varianten des menschlichen Hämoglobins.

6.1

Enzyme

Alle Enzyme sind globuläre Proteine, die fast alle Prozesse im Stoffwechsel eines Organismus kontrollieren. Sie verbinden sich leicht mit anderen Substanzen, den Substraten, und katalysieren so zahllose chemische Reaktionen im Körper. Substrate werden hierzu an bestimmten Stellen der Molekülstruktur, dem aktiven Zentrum, angelagert und gebunden, vielfach nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip.

6.2

Peptid-Hormone

Peptid-Hormone wandern (wie auch andere Hormone) im Blut zu bestimmten Zielorganen und lösen dort biochemische Prozesse aus. Sie haben beispielsweise Einfluss auf die Regulierung des Grundumsatzes, die Produktion von Verdauungsenzymen sowie die Milchproduktion von Frauen und weiblichen Säugetieren. Ein wichtiges Peptid-Hormon ist z. B. Insulin. Es stammt aus der Bauchspeicheldrüse und beeinflusst den Blutzuckerspiegel. Ein anderes Peptid-Hormon, das Thyreotropin aus der Hypophyse, kontrolliert die Funktion der Schilddrüse. Calcitonin, ein Peptid-Hormon aus der Schilddrüse, senkt den Calcium- und Phosphatspiegel im Blut.

6.3

Antikörper

Antikörper, auch Gamma- oder Immunglobuline genannt, werden von speziellen Zellen des Immunsystems, den B-Lymphozyten, produziert. Sie reagieren mit Antigenen (Erregern oder Fremdkörpern) im Blut und sind maßgeblich an der spezifischen Immunantwort auf eine Infektion beteiligt. Ein einzelnes Antigen kann die Produktion vieler Antikörper anregen, die dann das Antigen von verschiedenen Seiten her angreifen und unschädlich machen.

6.4

Mikrotubuli

Globuläre Proteine können sich durch Polymerisation zu Proteinfilamenten verbinden. Ein Beispiel hierfür sind die Mikrotubuli, hohle Röhrchen, die in Zellen sowohl als Stützelemente als auch als Transportmittel dienen. Jeder dieser Mikrotubuli besteht aus zwei Typen eines nahezu kugelförmigen Proteins (Tubulin), die sich paarweise zusammenfinden, sich am Ende des Röhrchens anlagern und dieses so verlängern. Mikrotubuli stellen auch das Gerüst von Geißeln und Cilien (Wimpern); Letztere sind haarähnliche Strukturen, die z. B. bei Wimpertierchen, Schwämmen und Epithelzellen des Menschen vorkommen.