Białka stanowią znaczną część organizmów zwierzęcych. Utrzymują kształt organizmu i zapewniają jego funkcjonowanie. Obecność ich stwierdzono we wszystkich komórkach żywych. Są składnikiem skóry, mięśni, ścięgien, nerwów i krwi, a ponadto enzymów przeciwciał i wielu hormonów. Białka są z chemicznego punktu widzenia polimerami wielocząsteczkowymi nazywane poliamidami.
Jak powstaje białko?
Białko jest wynikiem syntezy cząsteczek aminokwasów. W czasie reakcji grupa karboksylowa jednego aminokwasu reaguje z grupą aminową drugiego. Między dwoma resztami aminokwasów tworzą się wiązania, zwane wiązaniami peptydowymi a powstały związek nosi nazwę dipeptydu.
Jeżeli będziemy mieli do czynienia z mieszaniną różnych aminokwasów to reszty aminokwasowe mogą łączyć się w różnym stosunku ilościowym i w różnej kolejności.
Badając białka zauważono, że mają one stałą sekwencję (kolejność) rozmieszczenia aminokwasów w łańcuchu peptydowym.
Funkcje białek
- kataliza enzymatyczna- od uwadniania dwutlenku węgla do replikacji chromosomów;
- transport i magazynowanie- hemoglobina, transferyna, ferrytyna;
- kontrola przenikalności błon- regulacje stężenia metabolitów w komórce;
- ruch uporządkowany- np. skurcz mięśnia, aktyna i miozyna, wytwarzanie i przekazywanie impulsów nerwowych;
- kontrola wzrostu i różnicowania.
Podział białek
W zależności od swoich właściwości fizyko-chemicznych oraz pełnionych funkcji białka dzielimy na:
Białka (ze względu na komplikację budowy):
- proste (cząsteczki są zbudowane wyłącznie z łańcuchów polipeptydowych)
- złożone (cząsteczki zawierają oprócz łańcuchów polipeptydowych, trwale wbudowany składnik niepeptydowy, Np.: jon metalu - hemoglobina)
Białko (powiązanie budowy z funkcją):
- część funkcjonalna (zawierająca centrum katalityczne reakcji)
- część strukturalna (najczęściej hydrofobowa, kotwicząca białko w błonie lipidowej)
Białka: (ze względu na rozpuszczalność w wodzie)
- hydrofobowe (nierozpuszczalne - fibrylarne), występujące najczęściej w błonach komórkowych
- hydrofilowe (rozpuszczalne - globularne), występujące najczęściej w cytoplazmie
Białka: (ze względu na pełnione funkcje)
- enzymy - receptory
- zapasowe - strukturalne
- transportujące - przeciwciała (białka ochronne)
- kurczliwe - regulatorowe
- toksyny
- hormony
Budowa białka
Zsyntetyzowany w komórce łańcuch białkowy przypomina unoszącą się swobodnie w roztworze „nitkę”, która może przyjąć dowolny kształt (w biofizyce nazywa się to kłębkiem statystycznym), ale ulega procesowi tzw. zwijania białka, tworząc mniej lub bardziej sztywną strukturę przestrzenną. Tylko cząsteczki, które uległy zwinięciu do takiej struktury, mogą pełnić właściwą danemu białku rolę biochemiczną.
Wchodzą w skład: krwi, mleka, mięśni, chrząstek, skóry, sierści, paznokci, piór, kopyt, rogów.
Właściwości białek
Wszystkie białka ulegają:
- hydrolizie kwasowej, zasadowej i enzymatycznej, gdzie produktem są aminokwasy
- denaturacji, gdzie pod działaniem mocnych kwasów (azotowych), formaldehydu oraz wysokiej temperatury ulega zniszczeniu struktura białka. Jest to proces nieodwracalny.
Białko spożywane przez człowieka, w żołądku podlega działaniu soków żołądkowych w wyniku, czego ulega hydrolizie do aminokwasów. Aminokwasy następnie są wykorzystywane do:
- syntezy białek własnych
- przetworzeniu na cukry proste i tłuszcze
- rozkładowi na związki azotu
