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Proteinbiosynthese

14.04.2017 23:50

Proteinbiosynthese

Man hört es immer wieder, aber so richtig weiß man vielleicht doch nicht, was gemeint ist. Wir sprechen über die sogenannte Proteinbiosynthese. Mit dem Begriff Proteinbiosynthese wird der Aufbau von verschiedenen Proteinen aus den einzelnen Aminosäuren bezeichnet. Dabei ist damit nicht nur der Muskelaufbau gemeint, sondern jeglicher Proteine im menschlichen Körper. Proteine bilden das gesamte menschliche Körpergewebe. Dazu zählen neben den Muskeln auch das Bindegewebe, aber auch Hormone und Enzyme. Damit der Körper alle lebenswichtigen Proteine bilden kann, benötigt er ausreichend Proteine, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen.

Proteinbiosynthese

Protein-Typen:

Protein-TypAufgaben und Funktion
StrukturproteineProteine geben den Zellen ihre Form und Gewebe die Festigkeit. Zu den typischen Strukturproteine gehören Elastin (verleiht Blutgefäßen die Elastizität), Kollagen (Haare und Nägel) und Keratin (Bindegewebe und Knorpel).
HormoneHormone sind meistens sehr kurze Proteine mit weniger als 100 Aminosäuren. Hormone bezeichnet man daher auch Peptidhormone oder Proteohormone. Bei den meisten Hormonen handelt es sich um Proteine, welche im Körper wichtige Vorgänge steuern. Die bekanntesten Peptidhormone sind Insulin und Erythropoietin (EPO).
EnzymeEnzyme sind an dem Stoffwechsel und zahlreichen Körperfunktionen beteilgt. Die Aufgaben der Enzyme besteht darin, chemische Reaktionen im Körper ablaufen und beschleunigen zu lassen. Bei fast allen Enzymen handelt es sich chemisch betrachtet um Proteine.
SchutzproteineGelangen Krankheitserreger in den Körper, wehrt sich dieser, indem er Antikörper bildet. Antikörper sind Proteine, die sowohl den Erreger bekämpfen und den Körper auch vor Krankheiten schützen. Das Protein Fibrinogen wird zur Blutgerinnung eingesetzt. Tritt eine Verletzung ein, wandelt der Körper Fibrinogen in Fibrin um und legt es wie ein Gitter über die Wunde.
SpeicherproteineDer Körper benötigt sogenannte Speicherproteine, damit er bestimmte Stoffe speichern kann. Diese Proteine können in extremen Hungersituationen sogar als Energiequelle genutzt werden.
TransportproteineTransportproteine wie z. B. Albumin, Hämoglobin und Myoglobin sorgen dafür, dass verschiedene Substanzen wie Sauerstoff oder Fett transportiert werden.
Kontraktile ProteineKontraktile Proteine wie z. B. Aktin und Myosin sorgen dafür, dass sich ein Muskel überhaupt zusammenziehen kann. Ohne diese Proteine wäre der menschliche Körper nicht in der Lage sich zu bewegen.

Proteinbiosynthese Ablauf


Proteinbiosynthese

Mit der Nahrung aufgenommenes Protein (Eiweiß) wird im Körper in seine Bestandteile (Aminosäuren) gespalten. Die sogenannten Nicht-essentiellen Aminosäuren kann der Körper selbst produzieren. Die essentielle Aminosäuren müssen über die Nahrung aufgenommen werden, da der Körper diese nicht selber bilden kann. Auf Basis der in der DNA hinterlegten Erbinformationen bildet der Körper in den Zellen alle körpereigenen Proteine.

Proteinbiosynthese Transkription

Für die Proteinbiosynthese ist die Transkription der erste Schritt vom Gen zum Protein. Sobald in der Zelle ein bestimmtes Protein benötigt, so wird zuerst der entsprechende kodierende Abschnitt auf der DNA im Zellkern abgelesen und eine Kopie (Transkript) angefertigt. Daher stammt auch der Name Transkription. Die Transkription erfolgt in drei Schritten: Initiation, Elongation & Termination.

1. Initiation (Vorbereitung der Transkription)

Als Startpunkt für das Transkript eines bestimmt Gens dient eine spezifische, dem zu transkribierenden Abschnitt vorgelagerte DNA-Sequenz, eine sogenannte Promotorsequenz. Diese besteht aus charakteristischen Sequenzmotiven. Eukaryontische RNA-Polymerasen benötigen für die Erkennung eines Promotors Hilfsproteine (Transkriptionsfaktoren).  Bei der Initiation erkennt die RNA-Polymerase die TATA-Box und bindet sich daraufhin an den Promotor.

2. Elongation

Jetzt kann die mRNA synthetisiert werden. Dazu entspiralisiert die RNA-Polymerase die DNA um ein kleines Stückchen, worauf sie die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den beiden DNA Strängen spaltet. Im Anschluss liest sie den 3‘ → 5‘ Strang Base für Base ab und verknüpft die RNA-Nukleotide, welche komplementär zu den Basen des DNA Strangs sind, miteinander in Richtung 3‘ → 5‘. Das angeknüpfte RNA-Nukleotid ist das passende Gegenstück zur DNA-Vorlage.


3. Termination

Am Ende des Gens befindet sich wieder eine andere spezielle Basenabfolge (Terminator) welcher den Endpunkt der Transkription darstellt. Sobald die RNA-Polymerase an diesen Terminator, fällt sie ab und gibt die fertige mRNA frei. Somit ist die Transkription des Genabschnittes ist beendet.

Proteinbiosynthese Translation

Für den zweiten Schritt der Proteinherstellung kommt jetzt die Translation zum Einsatz. Die Gen-Information für das Protein wurde von der DNA auf die mRNA überschrieben. Bei Eukaryoten verlässt die mRNA nicht direkt den Zellkern. Die mRNA verbleibt noch für eine gewisse Zeit im Zellkern, wo der Prozess der mRNA-Reifung abläuft.Erst dann verlässt sie den Zellkern. Dieser Prozess schützt die mRNA vor den enzymatischen Abbau außerhalb des Zellkerns. So ist gewährleistet, dass die Information für das Protein nach Verlassen des Zellkern vollständig am Ribosom ankommt.

Proteinbiosynthese für den Muskelaufbau

Proteinbiosynthese

Eiweiß sorgt für den Muskelaufbau und dient gleichzeitig dem Erhalt der Muskeln und der normalen Knochen. Da Muskelmasse für den Körper ein absolutes Luxusgut ist, wird bei einer unzureichenden Proteinaufnahme  Muskelgewebe abgebaut. Zu Beginn bedient sich der Körper erst der Aminosäuren aus der Leber. Ist dieser Speicher jedoch bereits geleert, werden die proteinreichen Muskelzellen angegriffen, damit der Körper die lebenswichtigen Funktionen aufrecht erhalten kann. Daher ist es äußerst wichtig, den Körper immer mit ausreichend Proteinen zu versorgen. Wird dem Körper Protein in ausreichenden Mengen zugeführt, kann er diesen Überschuss für die Bildung von neuem Muskelgewebe verwenden. Vorausgesetzt, dass dementsprechend trainiert wird, also Wachstumsreize beim Krafttraining gesetzt werden.

Wie kann ich meinen Körper mit ausreichend Protein für die Proteinbiosynthese versorgen?

Eine ausreichende Versorgung mit Protein für den Körper sollte in erster Linie über eiweißreiche Lebensmittel erfolgen. Dazu zählen mageres Fleisch, Eier und fettarme Milchprodukte wie Magerquark. Pflanzliches Protein erhält der Körper in Form von Hülsenfrüchten wie Bohnen und Linsen, sowie aus Tofu. Übrigens enthalten Nüsse und Samen neben ihren gesunden Fettsäuren ebenfalls wertvolles Protein. Nicht immer gelingt eine ausreichende Proteinaufnahme ausschließlich durch natürliche Lebensmittel. Insbesondere Sportler oder auch Personen, die sich nicht abwechslungsreich und ausgewogen genug ernähren, haben einen erhöhten Proteinbedarf. Das kann sowohl beim Muskelaufbau, als auch in der Diät sein. In diesem Fall erweisen Proteinpulver, Aminosäuren und BCAAs ihre Aufgabe. Proteinpulver sind Pulver aus denen sich sowohl köstliche Shakes, als auch zahlreiche phantasievolle Fitness-Gerichte zaubern lassen. Es gibt Proteinpulver aus unterschiedlichen Eiweißquellen, wie Molke (Whey Protein), Ei, Fleisch (Beef Protein) und selbstverständlich auch aus pflanzlichen Quellen. Das bei unseren Kunden beliebteste darunter, ist das Reisprotein. Mit einem Proteinpulver kann der Körper schnell und unkompliziert mit ausreichend Protein versorgt werden, ohne dass er unnötig mit Fett und Kalorien belastet werden muss.

Proteinbiosynthese

Aminosäuren gibt es unterschiedlichen Variationen und Darreichungsformen. Da Aminosäuren nicht erst vom Körper aufgespalten werden müssen, stehen sie dem Organismus schneller zur Verfügung. Die BCAAs spielen eine gesonderte Rolle unter den Aminosäuren. Sie bezeichnen eine Gruppe aus den sogenannten verzweigtkettigen Aminosäuren Leucin, Isoleucin und Valin. Der Vorteil ist ganz klar die schnelle Verfügbarkeit für die Muskeln. Insbesondere Leucin gilt als der heimliche Star unter den BCAAs, wenn es um die Proteinbiosynthese und den Muskelschutz geht. Aus diesem Grund solltet ihr immer auf einen höheren Leucinanteil achten. BCAAs werden meist drei mal täglich eingenommen und eignen sich als Pulver optimal dafür, in das Getränk während des Trainings rein gemixt zu werden. Wer es lieber praktischer mag, greift dann doch lieber zu BCAA Tabletten oder Kapseln. Das entscheidet ganz der persönliche Geschmack.

Die Proteinbiosynthese ist der Prozess, in dem mit der Nahrung aufgenommenes Protein in körpereigene und lebenswichtige Proteine umgewandelt wird.


Proteinbiosynthese ausführlich erklärt

Wer noch mehr über die Proteinbiosynthese wissen möchte, erfährt in diesem Video den Ablauf noch ausführlicher.


Kommentare

Wow, super spannend alles und echt toll erklärt. Endlich hab ich verstanden, worüber immer geredet wird. Proteinbiosynthese scheint ja super wichtig in Bezug auf Muskelaufbau zu sein.

Beate W., 03.07.2017 15:52
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