Trwa ładowanie...

Białka - jak są zbudowane, jakie są ich właściwości?

Białka to związki organiczne o skomplikowanej strukturze chemicznej i dużej różnorodności. To polimery, zbudowane z aminokwasów, aminokwasy zaś połączone są ze sobą wiązaniami peptydowymi. Liczba aminokwasów w białku jest różna, czasem dochodzi nawet do 1000. W ludzkim ciele około 65% to woda, 20% natomiast to białka właśnie są więc jednym z głównych składników ludzkiego organizmu. Czym się charakteryzują? Jak możemy je podzielić? Sprawdź!

Zobacz film: "Wysokie oceny za wszelką cenę"

spis treści

1. Czym są białka?

Białka (proteiny) to wielocząsteczkowe biopolimery, zbudowane z aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi -CONH-. Występują w każdym żywym organizmie oraz wirusie. Ich synteza ma miejsce przy udziale rybosomów - specjalnych organelli komórkowych.

2. Budowa białek

Zsyntetyzowany w pojedynczej komórce łańcuch białkowy wyglądem przypomina unoszącą się swobodnie w roztworze nitkę, które może przyjąć jakikolwiek kształt (fachowo jest to określane jako kłębek statystyczny). Ulega jednak procesowi zwijania, w wyniku którego tworzy mniej lub bardziej sztywną strukturę przestrzenną, która nosi nazwę struktury lub konformacji białka natywnej.

Zazwyczaj tylko te cząsteczki, które uległy zwinięciu do takiej struktury, mogą pełnić właściwą danemu białku rolę biochemiczną. Istnieją jednak białka pozbawione trzeciorzędowej struktury, które stanowią wyjątek od reguły.

Jak zareaguje organizm na nadmiar białka w diecie?
Jak zareaguje organizm na nadmiar białka w diecie? [7 zdjęć]

Białko pełni w organizmie funkcje budulcowe. Jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania kości, mięśni,...

zobacz galerię

Biorąc pod uwagę skalę przestrzenną, pełną strukturę białka można opisać na czterech poziomach:

  • struktura pierwszorzędowa białka (struktura pierwotna białka, sekwencja aminokwasów) - kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym;
  • struktura drugorzędowa białka - przestrzenne ułożenie fragmentów łancuchów polipeptydowych. Do struktur tych zaliczana jest:
    • helisa alfa;
    • harmonijka beta;
    • beta zakręt.
  • struktura trzeciorzędowa białka - wzajemne położenie elementów struktury drugorzędowej;
  • struktura czwartorzędowa białka - wzajemne położenie łańcuchów polipeptydowych oraz ewentualnie struktur niebiałkowych (grupa prostetyczna): cukrów w glikoproteidach, lipidów w lipoproteidach, kwasów nukleinowych w nukleoproteidach, barwników w chromoproteidach i resztę kwasu fosforowego w fosfoproteidach.

Z jakich pierwiastków składa się białko? Są to:

  • węgiel (50-55%);
  • tlen (19-24%);
  • azot (15-18%);
  • wodór (6-8%);
  • siarka (0,3-3%);
  • fosfor (0-0,5%).

W ich składzie znajdują się czasem również kationy metali Zn2+, Fe2+, Mg2+, Cu2+, Co2+, Mn2+ i wiele innych. Wyżej wymieniony skład nie pokrywa się ze składem aminokwasów. Dzieje się tak dlatego, że większość białek ma dołączone do reszt aminokwasowych inne cząsteczki.

Dodatkowo dołączają się cukry, ponadto za pomocą wiązań wodorowych lub kowalencyjnie dołączane może być wiele różnych związków organicznych, które pełnią funkcję koenzymów, a także jony metali.

Produkty, które są bogate w białko
Produkty, które są bogate w białko [12 zdjęć]

Lokale typu fast food pompują prawie wszystkie posiłki aromatami i chemią. Aby uniknąć negatywnych skutków...

zobacz galerię

3. Właściwości białka

Białka przy podgrzewaniu ich w roztworze lub w stanie w stałym, powyżej pewnej temperatury ulegają procesowi denaturacji (ścinania się włókien białka). Jest to zmiana struktury, w wyniku czego białko przestaje być aktywne biologicznie. Dobrym przykładem tego jest gotowanie lub smażenie jajka - w tym przypadku zachodzi właśnie ten proces.

Dzieje się tak ze względu na nieodwracalną utratę trzecio lub czwartorzędowej budowy białka. Do denaturacji może dochodzić również pod wpływem mocnych kwasów i zasad, soli metali ciężkich, aldehydów, niskocząsteczkowych alkoholi i promieniowania. Wyjątkiem są proste białka, które mogą ulegać procesowi renaturacji (odwrotność denaturacji), po usunięciu czynnika, który doprowadzić do denaturacji.

Mała część białek ulega trwałej denaturacji pod wpływem większego stężenia soli w roztworze, proces ten jest jednak zazwyczaj odwracalny, co umożliwia rozdzielanie i izolowanie białek.

Jeśli chodzi o topnienie, białka nie posiadają charakterystycznej temperatury, w której dochodziłoby do tej reakcji. Związek ten na ogół dobrze się rozpuszcza w wodzie. Do białek, które nie mają takiej właściwości należą m.in. białka fibrylarne w skórze, włosach (np. kolagen, elastyna) lub w mięśniach (miozyna).

Niektóre białka mogą być rozpuszczalne w rozcieńczonych zasadach lub kwasach, lub też w rozpuszczalnikach organicznych. Na to, czy białko będzie rozpuszczalne duży wpływ ma stężenie soli nieorganicznych w roztworze, gdzie małe stężenie soli dobrze wpływa na rozpuszczalność białek.

Jeśli jednak stężenie jest wyższe, dochodzi do uszkodzenia otoczki solwatacyjnej, przez co białka wypadają z roztworu. W tym procesie nie dochodzi do naruszenia struktury białka, więc jest odwracalny. Jego nazwa to proces wysalania białek.

Hydratacją nazywamy zdolność białek do wiązania cząstek wody. Nawet gdy otrzymamy próbkę suchego białka, będzie ona zawierała cząsteczki wody.

We wszystkich procesach biologicznych białka odgrywają bardzo ważną rolę. Biorą m.in. udział w katalizowaniu wielu przemian w układach biologicznych, służą jako przeciwciała ochronne, uczestniczą w transporcie cząsteczek i jonów, a także biorą udział w przekazywaniu impulsów nerwowych jako białka receptorowe.

Co się dzieje, gdy dziecko przedawkuje białko
Co się dzieje, gdy dziecko przedawkuje białko [5 zdjęć]

"Jeśli nie chcesz obadu, zjedz chociać mięsko" – ile razy zdarzyło ci się tak powiedzieć do dziecka?...

zobacz galerię

4. Podział białek

Białka dzielimy na proste i złożone ze względu na budowę i skład. Warto zaznaczyć, że nie jest to jedyny podział białek.

Białka proste (proteiny) składają się tylko z aminokwasów. Dzielimy je na:

  • białka włókienkowe (kolageny, keratyny, fibrynogen, fibroina, elastyna);
  • albuminy;
  • miozynę i aktynę;
  • globuliny.

Białka złożone (kiedyś proteidy):

  • chromoproteiny;
  • nukleoproteiny;
  • lipoproteiny;
  • glikoproteiny;
  • metaloproteiny.

5. Funkcje białek

Białka pełnią szereg funkcji życiowych i są to między innymi:

  • kontrola wzrostu i różnicowania;
  • immunologiczna - immunoglobuliny;
  • kataliza enzymatyczna;
  • transport - transferryna, hemoglobina;
  • kontrola przenikalności błon;
  • ruch uporządkowany - skurcze mięśni;
  • magazynowanie - ferrytyna;
  • wytwarzanie oraz przekazywanie impulsów nerwowych;
  • strukturalna, budulcowa;
  • przyleganie komórek;
  • regulatorowa;
  • przebieg procesów biochemicznych.

Polecane dla Ciebie

Pomocni lekarze

Szukaj innego lekarza

Komentarze

Wysyłając opinię akceptujesz regulamin zamieszczania opinii w serwisie. Grupa Wirtualna Polska Media SA z siedzibą w Warszawie jest administratorem twoich danych osobowych dla celów związanych z korzystaniem z serwisu. Zgodnie z art. 24 ust. 1 pkt 3 i 4 ustawy o ochronie danych osobowych, podanie danych jest dobrowolne, Użytkownikowi przysługuje prawo dostępu do treści swoich danych i ich poprawiania.