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Die Struktur von Proteinen

Zehn Übungen zu Aminosäuren, Peptidbindung und den vier Strukturebenen.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen zur Struktur von Proteinen — von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Strukturebenen
AFB I

Verbinde jede Strukturebene mit ihrer Beschreibung.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Ebenen bauen aufeinander auf: Sequenz → lokale Muster → Gesamtfaltung → Verband mehrerer Ketten.
Primär = die erste, einfachste Ebene.
Quartär: mehr als eine Kette.
A2
Welche Bindung?
AFB I

Ordne jede Bindung der Strukturebene zu, die sie vor allem stabilisiert.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Primärstruktur
2Sekundärstruktur
3Tertiärstruktur
Sekundärstruktur: Rückgrat. Tertiärstruktur: Reste. Primärstruktur: Peptidbindungen.
Rückgrat oder Seitenkette?
Die Peptidbindung verknüpft die Kette.
A3
Die Peptidbindung
AFB I

Ergänze den Text — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Bei der Peptidbindung reagiert die einer Aminosäure mit der der nächsten. Dabei wird abgespalten. Die Aminosäuren unterscheiden sich nur in ihrem . Die der Aminosäuren ist im Gen festgelegt.

„Doppelbindung“ bleibt übrig — sie spielt bei Fettsäuren eine Rolle, nicht bei der Peptidbindung.
Was wird bei der Verknüpfung abgespalten?
Welche Gruppen reagieren?
A4
Stimmt das?
AFB II

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie stimmt.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Denaturieren zerstört die Form, nicht die Kette — die Sequenz bleibt, die Funktion geht verloren.
Was wird beim Kochen zerstört?
Haben alle Proteine eine Quartärstruktur?
A5
Kette rechnen
AFB II

Ein Protein besteht aus einer Kette von 150 Aminosäuren.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Anzahl der Peptidbindungen
  2. Anzahl der dabei abgespaltenen Wassermoleküle
  3. Katalase besteht aus 4 solchen Ketten (hier je 150 AS vereinfacht). Peptidbindungen insgesamt
150 − 1 = 149 Bindungen, 149 Wassermoleküle. Vier Ketten: 4 · 149 = 596 — zwischen den Ketten gibt es keine Peptidbindungen.
n Aminosäuren → n − 1 Bindungen.
Jede Bindung setzt ein Wassermolekül frei.
A6
Reihenfolge der Faltung
AFB II

Bringe die Entstehung eines funktionsfähigen Enzyms aus vier Ketten in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Aminosäuren werden nach der Bauanleitung verknüpft.
2Abschnitte des Rückgrats bilden Helices und Faltblätter.
3Die ganze Kette faltet sich, hydrophobe Reste gelangen nach innen.
4Disulfidbrücken fixieren die Faltung.
5Vier gefaltete Ketten lagern sich zusammen.
6Das aktive Enzym kann sein Substrat binden.
Primär → Sekundär → Tertiär (mit Fixierung) → Quartär → Funktion.
Zuerst entsteht die Kette.
Erst am Ende lagern sich Ketten zusammen.
A7
Mix: Proteine in der Membran
AFB II

Hier geht es auch um 1.2.2 und 1.2.5. Welche Aussagen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Transportproteine funktionieren über ihre Form — Struktur und Funktion hängen zusammen.
Welche Reste liegen im Membranbereich?
Welche Proteine brauchen eine genaue Form?
A8
Sichelzellanämie
AFB III

Beim Hämoglobin (vier Ketten) ist an Position 6 einer Kette Glutaminsäure (negativ geladen) gegen Valin (unpolar) ausgetauscht. Bei Sauerstoffmangel verkleben die Moleküle zu Fasern. Welche Deutungen sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Austausch in der Primärstruktur wirkt über die Oberfläche des Proteins bis zur Zellform — Struktur bestimmt Funktion.
Welche Ebene ist unmittelbar verändert?
Unpolare Reste an der Oberfläche …
A9
Trickaufgabe: Das gekochte Ei
AFB III

Lena erklärt, warum ein gekochtes Ei nicht wieder flüssig wird. Finde die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Die Falle: Denaturieren mit Verdauen gleichsetzen. Kochen zerstört die Raumstruktur, Enzyme im Darm die Kette.
Was bleibt beim Denaturieren erhalten?
Verdauung ist etwas anderes als Kochen.
A10
Was zerstört welche Ebene?
AFB III

Beurteile, welche Strukturebene durch die Behandlung vor allem betroffen ist.

Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Behandlungnur QuartärstrukturSekundär- und TertiärstrukturPrimärstruktur
Ein Verdauungsenzym spaltet Peptidbindungen.
Erhitzen auf 90 °C
Ein Salz trennt die vier Ketten der Katalase, die Ketten bleiben gefaltet.
Starke Säure (pH 1) bei einem Enzym aus dem Dünndarm
Ein Stoff löst Disulfidbrücken und die Kette entfaltet sich.
Nur Enzyme (oder sehr harte Bedingungen) spalten Peptidbindungen. Hitze, pH und Reduktionsmittel greifen die Faltung an.
Wirkt die Behandlung auf die Kette oder auf die Faltung?
Reduktionsmittel lösen S–S-Brücken.