Białka to polimery, czyli bardzo złożone cząsteczki.
Monomerami budującymi cząsteczki białka są aminokwasy. Aminokwasy posiadają 2
charakterystyczne grupy:
·
Grupa karboksylowa – nadaje charakter kwasowy
·
Grupa aminowa – nadaje charakter zasadowy
Aminokwasy są AMFOTERYCZNE – związki które w obecności
mocnych kwasów zachowują się jak słabe zasady, a w obecności mocnych zasad jak
słabe kwasy.
W aminokwasach jedne właściwości mogą przeważać i jest to
podstawą do podziału na:
·
Kwaśne(przewaga grup karboksylowych): kwas
asparaginowy (asparaginian), kwas glutaminowy (glutaminian)
·
Zasadowe(przewaga grup aminowych): arginina,
lizyna, histydyna
·
Obojętne (1 grupa aminowa i 1 grupa
karboksylowa)
W białkach jest 20 aminokwasów, a w organizmach 22
Niebiałkowe aminokwasy to: ornityna i cytrulina
Aminokwasy dzielimy na:
·
Endogenne – tworzone przez organizm np.
asparagina
·
Egzogenne – tworzone poza organizmem,
wprowadzane z pokarmem np. lizyna – jest jej najwięcej potrzeba człowiekowi
W skład aminokwasów wchodzą: C, H, O, N, S
Aminokwasy z siarką : cysteina, metionina, cystyna
Aminokwasy wiążą się w bardzo długie łańcuchy wiązaniami
peptydowymi.
Wiązanie peptydowe powstaje między węglem grupy
karboksylowej jednego aminokwasu, a azotem grupy aminowej drugiego.
Peptydy – związki zbudowane z kilku do kilkunastu
aminokwasów
Polipeptydy – związki zbudowane z kilkudziesięciu
aminokwasów
Białka – zawierają więcej niż 100 aminokwasów
Białko wykazuje 4 struktury:
I rzędowa:
Kolejność, czyli
sekwencja aminokwasów w białku powiązanych wiązaniami peptydowymi.
II rzędowa:
Przestrzenny układ
łańcucha białkowego; są 2 typy struktury II rzędowej
·
Struktura α – łańcuch układa się w postać
spirali
·
Struktura β – łańcuch układa się w postać
harmonijki
Koniczne są w tej strukturze wiązania wodorowe.
III rzędowa:
Dodatkowe skręcenia łańcuchów o właściwej im strukturze II
rzędowej; występują w niej mostki siarczkowe które powstają między aminokwasami
z siarką
IV rzędowa (podjednostkowa):
Tworzona jest przez białka, utworzona przez kilka podobnych
elementów np. hemoglobina (zbudowana z łańcuchów podobnych: 2 łańcuchy α i
2 łańcuchy β);
zespala je atom żelaza.
KLASYFIKACJA BIAŁEK
Białka proste (proteiny) – składają się wyłącznie z
aminokwasów np. albuminy, histony
Białka złożone (proteidy) – mają domieszkę niebiałkową
·
Chromoproteidy (białko + barwnik) np.
hemoglobina
·
Metaloproteidy (białko + metal) np. hemocjanina
·
Glikoproteidy (białko+ cukier ), wchodzą w skład
błon komórkowych
·
Lipoproteidy (białko+ tłuszcz), wchodzą w skład
błon komórkowych
Białka pełnowartościowe –w skład białka wchodzą wszystkie
możliwe aminokwasy, czyli 20 rodzajów, z reguły białka zwierzęce
Białka niepełnowartościowe – białka nie mające kompletu
aminokwasów, zazwyczaj białka roślinne, wyjątkiem są rośliny strączkowe
Podział ze względu na rozpuszczalność:
·
Albuminy – białka rozpuszczalne w wodzie;
niektóre białka osocza krwi (decydują o osmotyczności osocza )
·
Globuliny – białka nie rozpuszczalne w wodzie, a
w słabych roztworach kwasów i zasad; niektóre białka osocza krwi (gamma
globuliny, a gamma globuliny to przeciwciała)
·
Skleroproteiny – ni rozpuszczalne w żadnym
rozpuszczalniku np. keratyna
Fibrylarne (włókienkowe ) – białka mięśniowe – aktyna i
miozyna; kolagen i elastyna
Globularne (cząsteczkowe)- np. histony – składniki jądra
komórkowego
Białko zachowuje swoją strukturę tylko w odpowiednich
warunkach
Koagulacja – niszczenie struktury białka, odwracalne np.
wysalanie (w stężonym roztworze soli kuchennej można wytrącić białko które
wraca do swojej postaci)
Denaturacja – niszczenie struktury białka, nieodwracalne,
niszczeniu nie ulegają tylko I rzędowe wiązania; przyczyną może być wysoka
temperatura, alkohol, stężone roztwory. Znane są przykłady renaturacji i stwierdzono go w przypadku, gdy denaturacje
spowodowała wysoka temperatura
Funkcje białek:
1)
Budulcowa – wchodzą w skład wszystkich
plazmatycznych struktur komórkowych
2)
Katalityczna – wszystkie enzymy w komórkach są
białkami katalizującymi przebieg reakcji biochemicznych
3)
Transportowa – np. białka błonowe umożliwiają
transport substancji do komórki i z komórki; hemoglobina umożliwia przenoszenie
tlenu na duże odległości
4)
Regulatorowa – koordynacja funkcji życiowych
(białkami są niektóre hormony oraz przekaźniki komórkowe)
5)
Odpornościowa – rozpoznawanie i „zwalczanie”
antygenów (białkami są przeciwciała)
6)
Lokomotoryczna – kurczliwość białek (miozyny i
aktyny)w mięśniach
7)
Energetyczna – białko może stać się materiałem
energetycznym, ale funkcje tę pełni w przypadku braku tłuszczu i cukru; u osób
chorych, wycieńczonych, anorektyków
