Viele Menschen verbinden Proteine nur mit Muskelaufbau.
Dabei sind Proteine wahre Multitalente! Sie übernehmen zahlreiche verschiedene Aufgaben in unserem Körper. Welche das sind erfährst du hier.
Muskelaufbau, Bewegung und Knochenstabilität
Dieser Punkt ist besonders wichtig für sportlich aktive Menschen:
Proteine sind die wesentlichen Bausteine der Muskeln. Daher ist eine ausreichende Proteinversorgung, neben dem regelmäßigen und progressiven Training, die Voraussetzung für den Muskelaufbau. Doch Proteine sorgen nicht nur dafür, dass man einen dicken Bizeps bekommt, sie sind auch essentiell für die Muskelkontraktion. Bei der Muskelkontraktion schieben sich die Muskelproteine Aktin und Myosin ineinander. Dadurch können Muskeln unseren Körper bewegen. Für die Stabilität und Elastizität des Gewebes (der Muskeln, Knochen, Knorpel, Sehnen sowie des Bindegewebes und der Haut) spielt das Strukturprotein Collagen eine besonders wichtige Rolle. Durch eine gute Versorgung mit Collagen bleibt der gesamte Körper stabil und flexibel.
Da Collagen in menschlichen und tierischen Geweben vorkommt, kann man es nur über fleischhaltige Nahrung oder Collagenpulver (aus Haut, Knochen, Knorbeln und Sehnen von Tieren) aufnehmen. Allerdings kann der Körper Collagen auch mithilfe von verschiedenen Aminosäuren und Cofaktoren wie Vitamin C und Zink selbst bilden. Die körpereigene Produktion nimmt jedoch mit zunehmendem Alter ab.
Mehr über Collagen erfährst du hier:
Dieser Punkt ist besonders wichtig für sportlich aktive Menschen:
Proteine sind die wesentlichen Bausteine der Muskeln. Daher ist eine ausreichende Proteinversorgung, neben dem regelmäßigen und progressiven Training, die Voraussetzung für den Muskelaufbau. Doch Proteine sorgen nicht nur dafür, dass man einen dicken Bizeps bekommt, sie sind auch essentiell für die Muskelkontraktion. Bei der Muskelkontraktion schieben sich die Muskelproteine Aktin und Myosin ineinander. Dadurch können Muskeln unseren Körper bewegen. Für die Stabilität und Elastizität des Gewebes (der Muskeln, Knochen, Knorpel, Sehnen sowie des Bindegewebes und der Haut) spielt das Strukturprotein Collagen eine besonders wichtige Rolle. Durch eine gute Versorgung mit Collagen bleibt der gesamte Körper stabil und flexibel.
Da Collagen in menschlichen und tierischen Geweben vorkommt, kann man es nur über fleischhaltige Nahrung oder Collagenpulver (aus Haut, Knochen, Knorbeln und Sehnen von Tieren) aufnehmen. Allerdings kann der Körper Collagen auch mithilfe von verschiedenen Aminosäuren und Cofaktoren wie Vitamin C und Zink selbst bilden. Die körpereigene Produktion nimmt jedoch mit zunehmendem Alter ab.
Mehr über Collagen erfährst du hier:
Stabilität und Elastizität von Bindegewebe, Haut, Haaren und Nägel
Wahre Schönheit kommt von innen.
Proteine machen das Bindegewebe und die Haut straff, die Nägel kräftig und die Haare widerstandsfähig. Wie bereits thematisiert, ist das Strukturprotein Collagen für die Stabilität und Elastizität des Gewebes besonders wichtig. Da die Collagenproduktion des Köpers mit zunehmendem Alter abnimmt, verliert die Haut mit der Zeit Festigkeit und Elastizität und es entstehen Falten. Auch für ein straffes Bindegewebe ist Collagen essentiell, weil es hauptsächlich aus diesem Protein besteht. Durch eine ausreichende Proteinzufuhr und gegebenenfalls der Einnahme von Collagen(-bausteinen) kann der Abnahme der Festigkeit und Elastizität von Bindegewebe und Haut entgegengewirkt werden.1
Für die Stabilität der Haut, Haare und Nägel spielt noch ein anderes Strukturprotein eine besondere Rolle: Keratin. Dieses bietet beispielsweise Schutz vor mechanischen Schäden und Hitze.2 Der Körper bildet Keratin aus Aminosäuren (Proteinbausteinen) selbst. Hierfür ist eine ausreichende Proteinzufuhr essentiell.
Wahre Schönheit kommt von innen.
Proteine machen das Bindegewebe und die Haut straff, die Nägel kräftig und die Haare widerstandsfähig. Wie bereits thematisiert, ist das Strukturprotein Collagen für die Stabilität und Elastizität des Gewebes besonders wichtig. Da die Collagenproduktion des Köpers mit zunehmendem Alter abnimmt, verliert die Haut mit der Zeit Festigkeit und Elastizität und es entstehen Falten. Auch für ein straffes Bindegewebe ist Collagen essentiell, weil es hauptsächlich aus diesem Protein besteht. Durch eine ausreichende Proteinzufuhr und gegebenenfalls der Einnahme von Collagen(-bausteinen) kann der Abnahme der Festigkeit und Elastizität von Bindegewebe und Haut entgegengewirkt werden.1
Für die Stabilität der Haut, Haare und Nägel spielt noch ein anderes Strukturprotein eine besondere Rolle: Keratin. Dieses macht die Zellen widerstandstndsfähig, es schützt beispielsweise vor mechanischen Schäden und Hitze.2 Der Körper kann Keratin aus Aminosäuren (Proteinbausteinen) selbst herstellen. Hierfür ist eine ausreichende Proteinzufuhr essentiell.
Bildung von Neurotransmittern und Hormonen
Aminosäuren sind essentiell für die Synthese von Neurotransmittern und Hormonen. Neurotransmitter und Hormone sind beides Botenstoffe, die Informationen übertragen.
Als Neurotransmitter bezeichnet man Botenstoffe im Gehirn, die Signale von einer Nervenzelle zu einer anderen übertragen. Dazu gehören zum Beispiel Serotonin und Dopamin. Diese zählen auch zu den Glückshormonen, weil sie positive Gefühle erzeugen. Serotonin wird auch als Wohlfühlhormon bezeichnet, weil es unsere Stimmung und unseren Schlaf positiv beeinflusst. Tryptophan (Aminosäure) ist die Vorstufe dieses Neurotransmitters. Diese Aminosäure befindet sich in Getreide wie Haferflocken, Käse, Eiern, Soja, Hülsenfrüchten v. a. Erdnüssen, Nüssen und Datteln. Die Produktion von Serotonin wird durch Sonnenlicht stimuliert. Wenn es dunkel wird, wird Serotonin zunehmend in Melatonin umgewandelt, welches müde macht und für einen erholsamen Schlaf sorgt. Daher kann man Serotonin auch als Wachhormon und Melatonin als Schlafhormon betrachten.
Das Dopaminsystem ist auch bekannt als Belohnungssystem im Gehirn, weil Dopamin ausgeschüttet wird, wenn wir etwas tun, das uns Freude bereitet bzw. wenn uns etwas einen “Kick” gibt. Daher spielt es auch eine Rolle bei Suchtverhalten, da die Befriedigung der Sucht bewirkt, dass Dopamin ausgeschüttet wird. Dadurch wollen wir etwas immer und immer wieder tun, es erzeugt ein Verlangen. Dies kann sowohl negative als auch positive Auswirkungen haben. Sucht ist eine negative Auswirkung. Man kann Dopamin aber auch zu seinem Vorteil nutzen, indem man sich selbst für gute Taten oder Ergebnisse belohnt. Dies kann dabei helfen, seine Ziele zu erreichen und die Person zu werden, die man sein möchte. Insgesamt sollte man sich merken, dass Ergebnisse, Lob und Belohnungen die Ausschüttung von Dopamin stimulieren, welches bewirkt, dass wir etwas wieder bzw. weiterhin tun möchten.
Auch die Hormone der Bauchspeicheldrüse Insulin und Glukagon sind aus Aminosäuren aufgebaut. Insulin wird ausgeschüttet, um den Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit wieder zu senken. Es bewirkt, dass die Zellen Glukose aus dem Blut aufnehmen und überschüssige Glukose in Form von Glykogen in den Muskeln und der Leber gespeichert wird. Glukagon wirkt anatgonistisch (gegensätzlich) zu Insulin, das heißt, es es bewirkt einen Abbau von Glykogen (Speicherform der Glukose) und hebt den Blutzuckerspiegel an. Zusammen sorgen Insulin und Glukagon für einen realtiv konstanten Blutzuckerspiegel.
Die Aminosäure Tyrosin ist der Hauptbestandteil der Schilddrüsenhormone T3 und T4. Die Aminosäure Phenylalanin kann in Tyrosin umgewandelt werden.3
Somit sind Aminosäuren auch essentiell für die Funktion der Schilddrüse, welche zum Beispiel den Energiehaushalt und den Stoffwechsel beeinflusst. Hormone wirken zusammen mit Hormonrezeptoren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, das heißt, sie binden nur an spezifische Rezeptoren.
Aminosäuren sind essentiell für die Synthese von Neurotransmittern und Hormonen. Neurotransmitter und Hormone sind beides Botenstoffe, die Informationen übertragen.
Als Neurotransmitter bezeichnet man Botenstoffe im Gehirn, die Signale von einer Nervenzelle zu einer anderen übertragen. Dazu gehören zum Beispiel Serotonin und Dopamin. Diese zählen auch zu den Glückshormonen, weil sie positive Gefühle erzeugen. Serotonin wird auch als Wohlfühlhormon bezeichnet, weil es unsere Stimmung und unseren Schlaf positiv beeinflusst. Tryptophan (Aminosäure) ist die Vorstufe dieses Neurotransmitters. Diese Aminosäure befindet sich in Getreide wie Haferflocken, Käse, Eiern, Soja, Hülsenfrüchten v. a. Erdnüssen, Nüssen und Datteln. Die Produktion von Serotonin wird durch Sonnenlicht stimuliert. Wenn es dunkel wird, wird Serotonin zunehmend in Melatonin umgewandelt, welches müde macht und für einen erholsamen Schlaf sorgt. Daher kann man Serotonin auch als Wachhormon und Melatonin als Schlafhormon betrachten.
Das Dopaminsystem ist auch bekannt als Belohnungssystem im Gehirn, weil Dopamin ausgeschüttet wird, wenn wir etwas tun, das uns Freude bereitet bzw. wenn uns etwas einen “Kick” gibt. Daher spielt es auch eine Rolle bei Suchtverhalten, da die Befriedigung der Sucht bewirkt, dass Dopamin ausgeschüttet wird. Dadurch wollen wir etwas immer und immer wieder tun, es erzeugt ein Verlangen. Dies kann sowohl negative als auch positive Auswirkungen haben. Sucht ist eine negative Auswirkung. Man kann Dopamin aber auch zu seinem Vorteil nutzen, indem man sich selbst für gute Taten oder Ergebnisse belohnt. Dies kann dabei helfen, seine Ziele zu erreichen und die Person zu werden, die man sein möchte. Insgesamt sollte man sich merken, dass Ergebnisse, Lob und Belohnungen die Ausschüttung von Dopamin stimulieren, welches bewirkt, dass wir etwas wieder bzw. weiterhin tun möchten.
Auch die Hormone der Bauchspeicheldrüse Insulin und Glukagon sind aus Aminosäuren aufgebaut. Insulin wird ausgeschüttet, um den Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit wieder zu senken. Es bewirkt, dass die Zellen Glukose aus dem Blut aufnehmen und überschüssige Glukose in Form von Glykogen in den Muskeln und der Leber gespeichert wird. Glukagon wirkt anatgonistisch (gegensätzlich) zu Insulin, das heißt, es es bewirkt einen Abbau von Glykogen (Speicherform der Glukose) und hebt den Blutzuckerspiegel an. Zusammen sorgen Insulin und Glukagon für einen realtiv konstanten Blutzuckerspiegel.
Die Aminosäure Tyrosin ist der Hauptbestandteil der Schilddrüsenhormone T3 und T4. Die Aminosäure Phenylalanin kann in Tyrosin umgewandelt werden.3
Somit sind Aminosäuren auch essentiell für die Funktion der Schilddrüse, welche zum Beispiel den Energiehaushalt und den Stoffwechsel beeinflusst. Hormone wirken zusammen mit Hormonrezeptoren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, das heißt, sie binden nur an spezifische Rezeptoren.
Enzyme für Stoffwechselprozesse
Enzyme sind aus Proteinen aufgebaut und katalysieren (beschleunigen) Stoffwechselprozesse. Enzyme werden daher auch als Biokatalysatoren bezeichnet. Die wohl bekanntesten sind die Verdauungsenzyme, welche Nährstoffe aus der Nahrung aufspalten und dadurch für den Körper verfügbar machen. Dazu gehören zum Beispiel die alpha-Amylase, die sich im Speichel befindet und bereits im Mund Stärke spaltet. Enzyme, die Proteine spalten, heißen Proteasen. Sie lösen die Peptidbindungen zwischen den verketteten Aminosäuren. Lipasen sind Enzyme, welche Fettsäuren von Lipiden abspalten. Bei der Verdauung spalten sie zum Beispiel Triglyceride (Nahrungsfette) in ihre Einzelbestandteile (drei Fettsäuren und Glycerin) auf.
Enzyme wirken nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Das heißt also, sie binden nur an spezifische Substrate, welche exakt die komplementäre Struktur aufweisen – eben wie bei einem Schlüssel und einem Schloss. Der Zusammenschluss von einem Enzym und einem Substrat nennt sich Enzym-Substrat-Komplex. Bindet das Enzym an das Substrat, überträgt es dem Substrat Aktivierungsenergie für eine biochemische Reaktion. So kann dieses gespalten oder umgewandelt werden. Das Enzym wird dabei nicht verändert.
Oft können Enzyme ihre Wirkung erst dann entfalten, wenn sie von einem oder mehreren Cofaktoren aktiviert werden. Das können zum Beispiel Metall-Ionen (wie Eisen- oder Zink-Ionen) sein.4
Vitamin B12 wirkt im Stoffwechsel beispielsweise als Coenzym. Methylcobalamin (eine Form von Vitamin B12) ist am Abbau von Homocystein zu Methionin oder Cystein (Aminosäuren) und somit an der Regulation der Homocysteinkonzentration im Blut beteiligt. Ein hoher Homocysteinspiegel stellt ein Riskio für Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Schlaganfall dar. An dieser Reaktion ist auch Folat (Vitamin B9) beteiligt. Vitamin B12 und Folat sind zusammen für die Zellteilung und ‑differenzierung essentiell, zum Beispiel bei der Blutbildung und bei der DNA-Synthese.5
Transport von Stoffen
Transportproteine transportieren Stoffe im Körper. Sie können in Membranen sitzen und dadurch den Transport von Stoffen durch diese hindurch ermöglichen bzw. erleichtern. Sie können jedoch auch Substanzen binden, um ihren Transport in Körperflüssigkeitenwie Blut und Lymphe zu ermöglichen. Zu diesen zählt zum Beispiel der Intrinsic Factor, welcher mit Vitamin B12 einen Komplex bildet und dadurch seine Aufnahme ermöglicht. Der Transport von Lipiden (Fette und fettähnliche Substanzen) durch das Blut und die Lymphe ist nur durch die Anlagerung an Proteine möglich. Es entstehen Lipoproteine. Lipide sind wasserunlöslich, Blut und Lymphe bestehen jedoch hauptsächlich aus Wasser. Lipoproteine sind also “Fett-Transporter”. Dies ist auch für die Aufnahme von fettlöslichen Vitaminen (Vitamin E, D, K und A) relevant, denn diese zählen auch zu den Lipiden.
Antikörper für die Immunabwehr
Auch Antikörper (Immunoglobuline) sind Proteine. Sie werden vom Körper eingesetzt, um Krankheitserreger, wie Bakterien und Viren, zu bekämpfen. Gemeinsam mit anderen Abwehrzellen, beispielsweise Fresszellen und Killerzellen, sowie anderen komplexen Abwehrsystemen bilden sie das Immunsystem des Körpers.
Antikörper werden von den Plasmazellen (eine Gruppe der weißen Blutkörperchen) produziert. Diese befinden sich hauptsächlich im lymphatischen System, wie in den Lymphknoten und der Darmschleimhaut.6
Wie auch Hormone und Enzyme wirken Antikörper nach dem Schlüssel-Schloss-Prizip. Bei der sogenannten Antigen-Antikörper-Reaktion binden spezifische Antikörper an Antigene (Strukturen auf der Oberfläche von Krankheitserregern). Dabei verändern Antikörper die Struktur der Erreger, sodass diese ihre schädliche Wirkung verlieren. Dadurch schützen Antikörper den Körper vor Infektionen und Krankheiten.
Auch Antikörper (Immunoglobuline) sind Proteine. Sie werden vom Körper eingesetzt, um Krankheitserreger, wie Bakterien und Viren, zu bekämpfen. Gemeinsam mit anderen Abwehrzellen, beispielsweise Fresszellen und Killerzellen, sowie anderen komplexen Abwehrsystemen bilden sie das Immunsystem des Körpers.
Antikörper werden von den Plasmazellen (eine Gruppe der weißen Blutkörperchen) produziert. Diese befinden sich hauptsächlich im lymphatischen System, wie in den Lymphknoten und der Darmschleimhaut.6
Wie auch Hormone und Enzyme wirken Antikörper nach dem Schlüssel-Schloss-Prizip. Bei der sogenannten Antigen-Antikörper-Reaktion binden spezifische Antikörper an Antigene (Strukturen auf der Oberfläche von Krankheitserregern). Dabei verändern Antikörper die Struktur der Erreger, sodass diese ihre schädliche Wirkung verlieren. Dadurch schützen Antikörper den Körper vor Infektionen und Krankheiten.
Energielieferanten
Glucogene Aminosäuren (14 Aminosäuren sind rein glucogen) können für die Neusynthese von Glukose (Gluconeogenese) in der Leber und den Nieren genutzt werden, welche anschließend der Energiegewinnung dient. Die Energiegewinnung (Freisetzung von ATP) findet in den Mitochondrien der Zellen statt, welche daher auch als “Kraftwerke der Zelle” bezeichnet werden. Da das Gehirn, das Nebennierenmark und die Erythrozyten (rote Blutkörperchen) auf Glukose angewiesen sind, findet der Körper Wege, wie er Glukose bei mangelnder Zufuhr über die Nahrung selbst herstellen kann (Gluconeogenese).
Ketogene Aminosäuren (Leucin und Lysin sind rein ketogen) können in der Leber in Ketonkörper umgewandelt werden, welche neben Glukose und Laktat die einzige Energiequelle fürs Gehirn darstellen. Laktate sind Salze der Milchsäure, welche beim Abbau von Glukose (Glykolyse) unter anaeroben Bedingungen (Sauerstoffmangel), wie bei intensiven Trainingseinheiten, entstehen.
Die Aminosäuren Phenylalanin, Isoleucin, Tryptophan und Tyrosin sind sowohl glucogen als auch ketogen.7
Im Hungerzustand oder bei besonders starken Belastungen können Proteine zur Energiegewinnung herangezogen werden. Allerdings ist dies nicht ihre primäre Aufgabe. Zur Energiegewinnung bevorzugt der Körper Kohlenhydrate (Glukose).
Glucogene Aminosäuren (14 Aminosäuren sind rein glucogen) können für die Neusynthese von Glukose (Gluconeogenese) in der Leber und den Nieren genutzt werden, welche anschließend der Energiegewinnung dient. Die Energiegewinnung (Freisetzung von ATP) findet in den Mitochondrien der Zellen statt, welche daher auch als “Kraftwerke der Zelle” bezeichnet werden. Da das Gehirn, das Nebennierenmark und die Erythrozyten (rote Blutkörperchen) auf Glukose angewiesen sind, findet der Körper Wege, wie er Glukose bei mangelnder Zufuhr über die Nahrung selbst herstellen kann (Gluconeogenese).
Ketogene Aminosäuren (Leucin und Lysin sind rein ketogen) können in der Leber in Ketonkörper umgewandelt werden, welche neben Glukose und Laktat die einzige Energiequelle fürs Gehirn darstellen. Laktate sind Salze der Milchsäure, welche beim Abbau von Glukose (Glykolyse) unter anaeroben Bedingungen (Sauerstoffmangel), wie bei intensiven Trainingseinheiten, entstehen.
Die Aminosäuren Phenylalanin, Isoleucin, Tryptophan und Tyrosin sind sowohl glucogen als auch ketogen.7
Quellen
1Harvard T.H. Chan School of Public Health (2021): “The Nutrition Source – Collagen”, URL: https://nutritionsource.hsph.harvard.edu/collagen/ (12.04.2025)
2Spektrum – Lexikon der Biologie: “Keratine”: URL: https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/keratine/35818 (12.04.2025)
3MedizinischesZentrum Bad Ragaz: “1 x 1 der psychoaktiven Aminosäuren:Tryptophan, Phenylalanin und Tyrosin”, URL: https://www.brunorhyner.ch/downloads/Psychoaktive-Aminosaeuren.pdf (13.04.2025)
4The Central Role of Enzymes as Biological Catalysts” aus “The Cell: A Molecular Approach”, Cooper GM. (2000), URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9921 (13.05.2025)
5Deutsche Gesellschaft für Ernährung: “Vitamin B12”, URL: https://www.dge.de/gesunde-ernaehrung/faq/vitamin-b12/ (13.04.2025)
6Bundesministerium für Arbeit, Soziales, Gesundheit, Pflege und Konsumentenschutz Österreich: “Plasmazellen”, URL: https://www.gesundheit.gv.at/labor/laborwerte/blutbild/plasmazellen.html (13.05.2025)
7Textbook of Veterinary Physiological Chemistry, Third Edition (2025) “Glucogenic Amino Acid”, URL: https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/glucogenic-amino-acid (13.05.2025)
