Die Aminosäuren dienen dem Aufbau von Peptiden (z.B. DNA), aus denen die Proteine aufgebaut werden können. Aus ihnen besteht nicht nur die Muskulatur und die Zellwände, sondern auch anderelebenswichtigen andere lebenswichtigen Verbindungen, wie z.B. Hormone, Enzyme und die Antikörper des Immunsystems. Insgesamt finden sich im menschlichen Organismus ca. 50.000 verschiedene Proteine, die alle unterschiedliche Aufgaben übernehmen. (?)
Aminosäuren werden vom Körper über die Proteine aufgenommen, welche dann gespalten und resorbiert werden.
== Säure- Basen- Eigenschaften ==
Ein ungeladener Zustand, wie er oft in Strukturformeln dargestellt wird, existiert praktisch nicht. Aminosäuren sind Zwitterionen d.h. sie reagieren sowohl sauer (Protonendonatoren) als auch basisch (Protonenakzeptoren), auch Ampholyte genannt. Dadurch haben sie im Organismus eine Pufferfunktion, indem sie den pH-Wert reagulierenregulieren.
(Sie sind nach außen hin ungeladen, weisen aber NH<sub>3</sub><sup>+</sup> und COO<sup>-</sup> auf)
Erniedrigung des pH-Wertes: Proton wird an die COO- Gruppe abgegeben [[Bild:Pfeil.gif]]Zwitterion wird zum positiven Kation.
Erhöhung des pH-WetesWertes: Abgabe eines Protons an die NH3-Gruppe [[Bild:Pfeil.gif]]Zwitterion wird zum neagtiven negativen Anion
Durch diese Säure-Base-Eigenschaften sind die Aminosäuren in der Lage den pH-Wert im Gewebe aufrecht zu erhalten und haben somit eine weitere wichtige Aufgabe. Denn wenn der pH-Wert nur minimal aus dem Gleichgewicht kommt, werden der Quellungszustand der Eiweißstoffe, die Funktionen der Zellmembranen, die Wirkungsweise der Enzyme usw . beeinträchtigt. Und schon bei einer Abweichung von 0,5-0,6 kann der Tod infolge einer Acidose oder Alkalose eintreten.
== Essentielle Aminosäuren ==
Essentielle Aminosäuren können vom Körper nicht selbst synthetisiert, sondern müssen mit der Nahrung (Proteine) aufgenommen werden. Für den Menschen sind dies Isoleucin, Leucin, Lysin, Metheonin, Phenylalanin, Threonin, Tryptophan und Valin. Daneben werden einige Aminosäuren als semi-essentiell bezeichnet, da diese nur in bestimmten Situationen bzw. bei erhöhtem Bedarf oder Mangelerscheinungen gezielt mit der Nahrung aufgenommen werden müssen z.B. Wachstum, Verletzungen. Als semi-essentiell gelten Histidin, Arginin, Tyrosin und Cystein.
Die letzten beiden nehmen eine Sonderstellung ein, da sie aus den essentiellen Aminosäuren Metheonin und Phenylalanin sythetisiert synthetisiert werden können.
Einne Eine mangelhafte Aufnahme von essentiellen Aminosäuren führt zu einem Stocken der Eiweißsynthese und somit gegebenenfalls zu lebensbedrohlichen Mangelerscheinungen.
== Herstellung ==
Es gibt verschiedene Theorien, wie die Aminosäuren aus unbelebter Matierie Materie vorgegangen sein kann. Tatsache ist jedoch, dass sie auf der Erde bereits seit 3 Mrd . Jahren existieren und auch in Meteoriten und Mondgestein vorhanden sind, möglicherweise auch außerhalb des Sonnensystems. (s. Miller- Experiment)
Aminosäuren können hergestellt werden, erstens durch den Abbau von Proteinen zu einem Gemisch von Aminosäuren, die durch spezifische Verfahren (Fällung, Umkristallisation) isoliert werden können. Dabei werden die versch. Löslichkeiten genutzt, welche vom jeweiligen isoelektrischen Punkt abhängig sind.
==== Miller-Experiment ====
Stanley L. Miller stellte 1953 an der University of Chicago in einem Experiment die Entstehung erster organischer Moleküle aus anorganischer Materie, wie zu Beginn der ErdgeshcichteErdgeschichte, im Labor nach.
Seine Apparatur war wie folgt aufgebaut:
in einer Glaskugel im unteren Bereich des Aufbaus wir Wasser erhitzt und simuliert so die Urozeane. Der Wasserdampf steigt in die Reaktionskammer auf, welche mit Methan, H2 und NH3 gefüllt ist. Mittels zweier Elektroden, die in die Reaktionskammer ragen, werden Blitze erzeugt, welche die Reaktion des Gasgemischs mittels der durch sie zugeführten Energie katalysieren. Als Endprodukte dieses Vorgangs entstehen überwiegend Teer und unbedeutende Carbonsäuren, aber auch viele Aminosäuren, wie Glycin (1,059%)und Alanin (0,859%) und Spuren einiger weiterer. Verändert man die Zusammensetzung des Gasgemischs, so ändert sich auch die Konzentration der Produkte und können zusätzlich Kohlenhydrate, Nucleotide und Fettsäuren entstehen. Dies ist der wundervolle Ursprung der biologischen Evolution. 1969 fand man dieselbe Aminosäurenzusammensetzung, wie beim Miller-Experiment in einem Meteoriten in Australien.
==== Allgemein ====
Die DNA ist unterteilt in einzelne Abschnitte, den Genen. Diese speichern sämtliche Erbinformationen einer Zelle und einigen Viren. Hierbei spielen die Aminosäuren eine entscheidende Rolle, denn je nach ihrer Anordnung setzen sich die informationen Informationen zusammen. Eine falsche Anordnung einer Aminosäure kann schon einen Gendefekt und somit genetisch bedingte Krankheiten hervorrufen.
DNA bestehen aus drei Komponenten Basen, Zucker und Phosphor. Ein DNA-Strang ist wie folgt aufgebaut: Die basischen Aminosäuren Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin sind in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet. Jede Base ist mit einem Phosphormolekül verbunden, die ihrerseits mittels eines Zuckermoleküls miteinander verknüpft sind. Die spezifische Sequenz der Aminosäuren ist u.a. für die indiduellen individuellen Erbinformationen wichtig. Eine DNA besteht in der Natur meist aus zwei in Helixform umeinander gewundene Stränge. Bei dieser Doppelstrang-DNA müssen die Basen beider Stränge genau zueinander passen (komplementär sein). Die Basenpaare sind über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden.
Basenpaare:
Vaterschaftstest
Bei Vaterschaftstests werden 16 einzelne Genabschnitte (Allele) des Kindes und des Vaters auf Übereinstimmungen geprüft. Stimmen diese überein, so liegt eine Vaterschaft vor, im umgekehrten Fall, das Gegenteil. Diese Methode des Abstammungsgutachten liefert ein fast hunderprozentig hundertprozentig richtiges Ergebnis.
Hilfsmittel zur Untersuchung von genetischen und Infektionskrankheiten (römppRömpp)
