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Proteine und ihre Struktur

Eine Dauerwelle und ein Kartoffelenzym — zwei Fälle, in denen die Faltung eines Proteins über seine Funktion entscheidet.

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Dauerwelle beim Friseur

AFB I–II

Haare bestehen überwiegend aus α-Keratin, das besonders viele Cystein-Bausteine enthält. Für eine Dauerwelle werden die Haare auf Wickler gedreht und mit einer Lösung von Thioglycolsäure \(\ce{HS-CH2-COOH}\) behandelt. Nach dem Ausspülen fixiert man die Locken mit verdünnter Wasserstoffperoxid-Lösung. Eine Föhnwelle nach dem Waschen hält dagegen nur bis zur nächsten Haarwäsche.

  1. Nennen Sie die Strukturebenen des Keratins und die Bindungen, die sie jeweils stabilisieren.
  2. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die Spaltung einer Disulfidbrücke durch Thioglycolsäure (Keratin als R–S–S–R).
  3. Erläutern Sie die Fixierung mit Wasserstoffperoxid mithilfe von Oxidationszahlen.
  4. Begründen Sie, warum die Dauerwelle viele Wäschen übersteht, die Föhnwelle nicht.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Vier Ebenen, Rückgrat und Seitenketten unterscheiden.
Hinweis zu Aufgabe b)
Aus einer S–S-Bindung werden zwei Thiolgruppen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Oxidationszahl des Schwefels in Thiol und Disulfid.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Bindungen löst Wasser?