Ocena brak

Czym są białka?

Autor /Aniela Dodano /31.01.2012

Białka należą do najważniejszych elementów składowych materii żywej, ponieważ tworzą podstawową strukturę komórek. Można je znaleźć w każdej części organizmu człowieka,jak również we wszystkich roślinach a nawet najmniejszych wirusach.

Najważniejszym składnikiem organizmów wszystkich roślin i zwierząt są białka. Mówi się, że białko jest podstawą życia biologicznego. Jednak każdy gatunek produkuje sobie tylko właściwy zestaw tych związków. Tak więc budowa cząsteczkowa białek, z których składa się organizm ludzki jest wyjątkowa i stanowi jedną z cech charakterystycznych naszego gatunku.

Białka to złożone związki chemiczne, utworzone z mniejszych jednostek zwanych aminokwasami. Białko składa się z co najmniej jednego łańcucha aminokwasów, które jak wszystkie inne substancje, są utworzone z atomów. W aminokwasach występują atomy pierwiastków węgla, tlenu i wodoru, połączone z atomami azotu.
Ogólny wzór chemiczny aminokwasu to R.CH(NH2) COOH, w którym R oznacza zmienną grupę atomów. Najprostsza grupa R składa się tylko z jednego atomu wodoru i tworzy najprostszy aminokwas, glicynę. W odrobinę bardziej złożonym aminokwasie, alaninie, grupa R składa się z jednego atomu węgla, połączonego z trzema atomami wodoru.

W bardziej złożonych aminokwasach, grupy R składają się z większych ilości atomów węgla i wodoru. O ile wiadomo, w naturze występuje 80 rodzajów aminokwasów, jednak tylko 20 z nich można znaleźć w białku. Ludzki organizm potrafi sam przetworzyć niektóre aminokwasy na takie, których potrzebuje do produkcji białek. Jednakże potrzebne są też takie aminokwasy, których organizm nie potrafi wyprodukować, i które w związku z tym muszą znajdować się w spożywanych pokarmach. Lista aminokwasów niezbędnych i tych, bez których organizm może się obejść, znajduje się u dołu strony.

W celu utworzenia białek, aminokwasy muszą połączyć się ze sobą w drodze reakcji chemicznych. Sąsiadujące ze sobą aminokwasy łączy tak zwane wiązanie peptydowe. Jeśli tego typu wiązanie łączy dwa aminokwasy, otrzymany produkt nazywa się dwupeptydem. Kilka aminokwasów połączonych ze sobą tworzy strukturę nazywaną łańcuchem polipeptydowym. Łańcuchy polipeptydowe większości białek zawierają przynajmniej 100 aminokwasów, natomiast ciężar cząsteczkowy białka, obliczony jako łączny ciężar wszystkich atomów w danej cząsteczce, może być nawet 120 razy większy od ciężaru cząsteczki cukru.

Struktura drugorzędowa

Łańcuch polipeptydowy określa się jako strukturę pierwszorzędową białka. Jednakże wszystkie substancje chemiczne z grupy białek ulegają z czasem pewnym transformacjom i tworzą strukturę drugorzędową. W niektórych przypadkach równoległe łańcuchy polipeptydowe są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi.

Jednak częściej się zdarza, że łańcuch białka zostaje zwinięty w spiralę, która, tak jak w poprzednim przypadku, jest przytrzymywana przez delikatne wiązania wodorowe. Wiązania te łatwo mogą ulec zerwaniu pod wpływem zmian temperatury lub kwasowego otoczenia, w rezultacie czego cząsteczka z powrotem się prostuje. Białko zwykle ulega wtedy denaturacji, a potem koagulacji. Na przykład białko jajka ścina się po podgrzaniu. Niektóre białka ulegają denaturacji pod wpływem pewnych związków chemicznych lub promieniowania jądrowego.
Białka charakteryzujące się opisaną wyżej, stosunkowo prostą strukturą nazywamy białkami włóknistymi. Znamy także inne rodzaje białek, w których również struktura drugorzędowa została pofałdowana w bardziej złożone kształty i w efekcie doszło do powstania struktury trzeciorzędowej . Takie złożone białka często są określane jako białka globularne.

Są wreszcie białka, w których kilka łańcuchów polipeptydowych łączy się, tworząc strukturę czwartorzędową. Można w niej wyróżnić również inne komponenty. Na przykład glikoproteidy, zwane także mukoproteidami, zawierają cząsteczki cukru. Cząsteczka barwnika występującego we krwi, hemoglobiny, zawiera cztery łańcuchy polipeptydowe, z których każdy dźwiga grupę zawierającą żelazo, zwaną hemem.

Potrzebne nam aminokwasy pobieramy z pożywienia. Jednak większość z nich przyjmujemy w postaci białek, co uniemożliwia ich wykorzystanie czy nawet wchłonięcie do organizmu. Białka muszą bowiem zostać rozłożone na swoje części składowe - aminokwasy.

Trawienie białek zaczyna się w żołądku. Tutaj enzym pepsyna rozkłada część wiązań peptydowych, rozrywając białka na mniejsze polipeptydy. Ten proces jest kontynuowany w jelicie cienkim, gdzie enzymy, np. trypsyna, kończą proces rozkładu białek na aminokwasy.

Oddzielenie grupy aminowej

Następnie aminokwasy zostają wchłonięte przez ściankę jelita cienkiego i przetransportowane przez układ krwionośny do wszystkich części organizmu. W komórce, gdzie potrzebne są nowe białka, rozpoczyna się ich produkcja na bazie dostarczonych aminokwasów.

Nadmiaru aminokwasów organizm nie magazynuje. Jest on transportowany do wątroby, gdzie następuje oddzielenie grupy aminowej. Wchodzący w ich skład azot zostaje usunięty pod postacią amoniaku, zmienionego w mocznik i przetransportowanego krwiobiegiem do nerek. Potem zostaje wydalony poza organizm.

Białka odgrywają w organizmie wiele ważnych ról. Białkami są enzymy, biologiczne katalizatory regulujące wszystkie niezbędne dla życia reakcje chemiczne. Wiele hormonów, chemicznych posłańców pomagających w koordynowaniu funkcji organizmu, to również białka. Innym bardzo ważnym białkiem jest kolagen. Jest to włóknista tkanka spajająca inne tkanki, jak na przykład kostną, chrzęstną, mięśniową, skórną i więzadła. Mukoproteidy to substancje nawilżające organizmu, umożliwiające swobodne ruchy stawów i przełykanie pożywienia.

Przeciwciała, zwane immunoglobulinami, to białka chroniące organizm przed chorobami. Zwykle produkuje się je w odpowiedzi na obecność jakiegoś antygenu, jak trucizna czy bakterie. Są produkowane w tkance limfatycznej.

Białka nie są z reguły rozkładane w celu otrzymania energii. Jednakże jeśli wyczerpią się zapasy węglowodanów i tłuszczów, w efekcie głodu czy choroby, organizm zaczyna rozkładać białka, by uzyskać normalną dzienną dawkę 2000 kilokalorii. Ten proces regulują hormony, które odpowiedzialne są za to, by rozkład białek odbywał się głównie w mięśniach, śledzionie i wątrobie, a nie w ważniejszych narządach.

Oczywiście rozkład białek nie może trwać wiecznie. W przypadku całkowitej głodówki śmierć następuje zwykle około sześciu tygodni po wyczerpaniu zapasów tłuszczu.

Podobne prace

Do góry