Wie kann man erklären, warum man aus 20 verschiedenen Aminosäuren über 100.000 verschiedene Eiweiße aufbauen kann?

4 Antworten

Proteine bestehen aus langen Ketten aus vielen Exemplaren der verschiedenen Aminosäuren, daher geht das.

das ist eigentlich nur die halbe Frage. Eine entscheidende Information an der Überlegung fehlt noch. Aus 20 Aminosäuren 100.000 Proteine zu machen, ist kein Problem, weil man sie in verschiedenen Kombinationen anordnen kann.

Wie kann das sein, wenn es aber nur 20.000 menschliche Gene für Proteine gibt? :)

LG

Das ist eigentlich eine einfache mathematische Überlegung. Proteine sind Ketten aus Aminosäuren. Du hast jetzt 20 verschiedene Aminosäuren zur Verfügung, aus denen du diese Kette bauen kannst. Das heißt, für die erste Position in der Kette hast du 20 Möglichkeiten. Für die zweite dann nur noch 19, weil du ja eine Aminosäure bereits für die erste Stelle gebraucht hast. Für die dritte bleiben dann noch 18 usw.

Das heißt du hast insgesamt 20! = 20*19*18*...*3*2*1= 2,4*10^18 (Das sind 2,4 Trillionen) mögliche Proteine, die du daraus bauen kannst.

Pomophilus  08.04.2023, 23:47

Du gehst davon aus, dass in jedem Protein genau 20 Aminosäuren vorkommen, und zwar jede der 20 verschiedenen je einmal.

Ich denke aber, es gibt Protein, die aus mehr als 20 Aminosäuren bestehen, und vielleicht auch welche aus weniger. Und natürlich kann in einem Protein die gleiche Aminosäre mehrmals verbaut sein. Somit ist die Anzahl der Kombinationsmöglichkeitrn unendlich.

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JenerDerBleibt  08.04.2023, 23:58
@Pomophilus

Das stimmt, aber danach war nicht gefragt. Es ging darum wie man erklären kann, dass man aus explizit 20 verschiedenen Aminosäuren über 100.000 Proteine bauen kann. Und das erklärt es möglichst einfach ohne den Fragesteller noch weiter mit unnötig Mathe zu verwirren.

Und wenn wir schon klugscheißen: Unendlich stimmt auch nicht.

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Janeko85  09.04.2023, 00:04

Ein Protein ist nicht nur 20 Aminosäuren lang. Als Proteine werden nur Aminosäureketten ab einer Länge von 100 Aminosäuren bezeichnet, kürzere sind Peptide. Es git nämlich nichts, das verhindert, dass mehr als ein Exemplar einer Aminosäure in der Kette vorkommt. Es gibt also an jeder einzelnen Stelle der Kette 20 Möglichkeiten dafür, welche Aminosäure an dieser Stelle ist.

Die Anzahl der theoretischen Anordnungsmöglichkeiten für Aminosäureketten ist also 20^n, wobei n die Länge der Kette ist und nur die ab einer Länge von 100 Aminosäuren Proteine genannt werden. Schon für eine Aminosäurekette mit 20 Aminosäuren ergibt das mehrere Zehnerpotenzen mehr Anordnungsmöglichkeiten als die von dir genannte Zahl.

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JenerDerBleibt  09.04.2023, 00:15
@Janeko85

Lest ihr Klugscheißer eigentlich auch mal die Frage? Es ging lediglich darum zu zeigen warum man aus explizit 20 Aminosäuren mehr als 100.000 Kombinationsmöglichkeiten hat. Und dass man allein 20 verschiedene Teile schon öfter kombinieren kann zeigt das doch mehr als nur deutlich. Und mehr war nicht verlangt.

Und das mit der Bezeichnung ab 100 stimmt so auch nicht. Da spielen noch weitere Faktoren mit rein, z.b. Faltung, dass überhaupt eine Proteinfunktion möglich ist.

Wie du siehst, kann man über deinen Kommentar auch klugscheißen. Also lass gut sein.

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Janeko85  09.04.2023, 00:32
@JenerDerBleibt

Dass damit die 20 verschiedenen Aminosäuren gemeint sein könnten, die durch Basentripletts in der DNA codiert werden, ist dir also nicht in den Sinn gekommen? Na ja, egal.

Und das mit der Bezeichnung ab 100 stimmt so auch nicht. Da spielen noch weitere Faktoren mit rein, z.b. Faltung, dass überhaupt eine Proteinfunktion möglich ist.

Danke, das wusste ich noch nicht.

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JenerDerBleibt  09.04.2023, 00:41
@Janeko85
Dass damit die 20 verschiedenen Aminosäuren gemeint sein könnten, die durch Basentripletts in der DNA codiert werden, ist dir also nicht in den Sinn gekommen?

Natürlich. Nur wenn jemand so eine simple Frage stellt, bringt es nichts einen Roman darüber zu verfassen, wie Proteinsynthese funktioniert. Das führt nur zu mehr Verwirrung als dass es hilft. Man muss schon versuchen auf dem Niveau der Frage zu bleiben.

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Janeko85  09.04.2023, 01:11
@JenerDerBleibt
Nur wenn jemand so eine simple Frage stellt, bringt es nichts einen Roman darüber zu verfassen, wie Proteinsynthese funktioniert. Das führt nur zu mehr Verwirrung als dass es hilft.

Sttimmt wohl, ich habe in meiner eigenen Antwort aber auch komplett auf irgendwelche Gleichungen verzichtet und nicht erklärt, wie die Proteinsynthes es funktioniert. Falsche zu benutzen, nur weil sie vermeintlich einfacher sind, kann auch zu Verwirrung führen, wenn der Lehrer es dann anders sagt.

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Janeko85  09.04.2023, 01:28
@JenerDerBleibt

Doch ist sie. Das ist eindeutig eine Biologiefrage und keine Mathefrage.

Hältst du es wirklich für bloßen Zufall, dass in der Frage von genau 20 verschiedenen Aminosäuren die Rede ist und es exakt 20 verschiedene Aminosäuren gibt, die durch Basentripletts codiert werden? Ich halte das für exrem unwahrscheinlich.

Zumal in der Frage auch nicht von 2,4 Trillionen Proteinen die Rede ist, sondern von 100.000, die laut diversen Internetseiten ungefähre Anzahl der Proteine im menschlichen Körper (ja, es gibt auch andere Schätzungen), und die Frage nicht lautet, wie viele Proteine man aus genau 20 verschiedenen Aminosäuren bilden kann (wenn es so wäre, hättest du Recht).

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JenerDerBleibt  09.04.2023, 01:36
@Janeko85

Es ist sowohl Bio als auch Mathe und die Frage ist in jedem Fall beantwortet. Es ist nur nach mehr als 100.000 gefragt. Wie viel es letztendlich genau ist, ist irrelevant. Es ging mir einzig und allein darum, dass schon 20 Stück reichen um auf mehr Möglichkeiten zu kommen.

Aber wenn du dich da jetzt so drauf versteifen musst, bitte.

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Wie kann man erklären, warum man aus 20 verschiedenen Aminosäuren über 100.000 verschiedene Eiweiße aufbauen kann?

so wie man aus 49 Lottozahlen 13 Millionen verschiedene Sechser ziehen kann. Alles eine Frage der Anordnung.

Alex