Istnieją cztery najważniejsze klasy związków organicznych, które składają się na organizm: kwasy nukleinowe, tłuszcze, węglowodany i białka. Te ostatnie zostaną omówione w tym artykule.
Co to jest białko?
Są to polimeryczne związki chemiczne zbudowane z aminokwasów. Białka mają złożoną strukturę.
Jak syntetyzuje się białko?
To dzieje się w komórkach ciała. Za ten proces odpowiadają specjalne organelle. To są rybosomy. Składają się z dwóch części: małej i dużej, które łączą się podczas działania organelli. Proces syntezy łańcucha polipeptydowego z aminokwasów nazywa się translacją.
Co to są aminokwasy?
Pomimo tego, że w organizmie istnieje mnóstwo rodzajów białek, istnieje tylko dwadzieścia aminokwasów, z których można je utworzyć. Tak różnorodność białek uzyskuje się dzięki różnym kombinacjom i sekwencjom tych aminokwasów, a także odmiennemu umiejscowieniu skonstruowanego łańcucha w przestrzeni.
Aminokwasy zawierają w swoim składzie chemicznym dwie grupy funkcyjne o przeciwstawnych właściwościach:grupy karboksylowe i aminowe oraz rodnik: aromatyczny, alifatyczny lub heterocykliczny. Ponadto rodniki mogą zawierać dodatkowe grupy funkcyjne. Mogą to być grupy karboksylowe, grupy aminowe, amidowe, hydroksylowe, guanidowe. Rodnik może również zawierać siarkę.
Oto lista kwasów, z których można zbudować białka:
- alanina;
- glicyna;
- leucyna;
- walina;
- izoleucyna;
- treonina;
- seryna;
- kwas glutaminowy;
- kwas asparaginowy;
- glutamina;
- asparagina;
- arginina;
- lizyna;
- metionina;
- cysteina;
- tyrozyna;
- fenyloalanina;
- histydyna;
- tryptofan;
- proline.
Spośród nich dziesięć jest niezastąpionych - te, których nie można zsyntetyzować w ludzkim ciele. Są to walina, leucyna, izoleucyna, treonina, metionina, fenyloalanina, tryptofan, histydyna, arginina. Muszą być spożywane z jedzeniem. Wiele z tych aminokwasów znajduje się w rybach, wołowinie, mięsie, orzechach, roślinach strączkowych.
Pierwsza struktura białka - co to jest?
To jest sekwencja aminokwasów w łańcuchu. Znając pierwotną strukturę białka, możliwe jest sporządzenie jego dokładnego wzoru chemicznego.
Struktura drugorzędna
To jest sposób na skręcenie łańcucha polipeptydowego. Istnieją dwa warianty konfiguracji białka: struktura alfa helisy i struktura beta. Zapewniona jest drugorzędowa struktura białkawiązania wodorowe między grupami CO i NH.
Trzeciorzędowa struktura białka
To jest orientacja przestrzenna spirali lub sposób jej ułożenia w określonej objętości. Zapewniają go dwusiarczkowe i peptydowe wiązania chemiczne.
W zależności od typu struktury trzeciorzędowej istnieją białka fibrylarne i globularne. Te ostatnie mają kształt kulisty. Struktura białek fibrylarnych przypomina nić, która powstaje poprzez układanie w stos struktur beta lub równoległe ułożenie kilku struktur alfa.
Struktura czwartorzędowa
Jest to charakterystyczne dla białek, które zawierają nie jeden, ale kilka łańcuchów polipeptydowych. Takie białka nazywane są oligomerami. Poszczególne łańcuchy, które tworzą ich skład, nazywane są protomerami. Protomery tworzące białko oligomeryczne mogą mieć taką samą lub różną strukturę pierwszorzędową, drugorzędową lub trzeciorzędową.
Co to jest denaturacja?
Jest to zniszczenie czwartorzędowych, trzeciorzędowych, drugorzędowych struktur białka, w wyniku czego traci ono swoje właściwości chemiczne, fizyczne i nie może dłużej spełniać swojej roli w organizmie. Proces ten może zachodzić w wyniku działania wysokich temperatur na białko (od 38 stopni Celsjusza, ale liczba ta jest indywidualna dla każdego białka) lub substancji agresywnych, takich jak kwasy i zasady.
Niektóre białka są zdolne do renaturacji – odnowienia ich pierwotnej struktury.
Klasyfikacja białek
Ze względu na skład chemiczny dzielą się one na proste i złożone.
Białka proste (białka) to te, które zawierają tylko aminokwasy.
Białka złożone (proteidy) - te, które mają w swoim składzie grupę protetyczną.
W zależności od typu grupy protetycznej, białka można podzielić na:
- lipoproteiny (zawierają lipidy);
- nukleoproteiny (zawiera kwasy nukleinowe);
- chromoproteiny (zawierają pigmenty);
- fosfoproteiny (mają w swoim składzie kwas fosforowy);
- metaloproteiny (zawiera metale);
- glikoproteiny (zawiera węglowodany).
Ponadto, w zależności od typu struktury trzeciorzędowej, występuje białko globularne i fibrylarne. Oba mogą być proste lub złożone.
Właściwości białek fibrylarnych i ich rola w organizmie
Można je podzielić na trzy grupy w zależności od struktury drugorzędowej:
- Alfa strukturalna. Należą do nich keratyny, miozyna, tropomiozyna i inne.
- Beta strukturalna. Na przykład fibroina.
- Kolagen. Jest to białko, które ma specjalną strukturę drugorzędową, która nie jest ani helisą alfa, ani strukturą beta.
Cechy białek fibrylarnych ze wszystkich trzech grup polegają na tym, że mają one nitkowatą strukturę trzeciorzędową i są również nierozpuszczalne w wodzie.
Porozmawiajmy o głównych białkach fibrylarnych bardziej szczegółowo w kolejności:
- Keratyny. To cała grupa różnych protein, które są głównym składnikiem włosów, paznokci, piór, wełny, rogów, kopyt itp. Ponadto białko fibrylarne z tej grupy, cytokeratyna, wchodzi w skład komórek, tworząc cytoszkielet.
- Miozyna. Jest to substancja wchodząca w skład włókien mięśniowych. Wraz z aktyną to fibrylarne białko jest kurczliwe i zapewnia funkcjonowanie mięśni.
- Tropomiozyna. Substancja ta składa się z dwóch splecionych ze sobą alfa helis. Jest również częścią mięśni.
- Fibroina. Białko to jest wydzielane przez wiele owadów i pajęczaków. Jest głównym składnikiem sieci i jedwabiu.
- Kolagen. Jest to najobficiej występujące białko fibrylarne w ludzkim ciele. Wchodzi w skład ścięgien, chrząstek, mięśni, naczyń krwionośnych, skóry itp. Substancja ta zapewnia elastyczność tkanek. Produkcja kolagenu w organizmie spada wraz z wiekiem, powodując zmarszczki skóry, osłabienie ścięgien i więzadeł itp.
Następnie rozważ drugą grupę białek.
Białka kuliste: odmiany, właściwości i rola biologiczna
Substancje z tej grupy mają kształt kuli. Mogą być rozpuszczalne w wodzie, roztworach zasad, soli i kwasów.
Najczęstsze białka globularne w organizmie to:
- Albuminy: albumina jaja kurzego, albumina mleka itp.
- Globiny: białka krwi (np. hemoglobina, mioglobina) itp.
Więcej o niektórych z nich:
- Owalbumina. To białko to 60 procent białka jaja.
- Laktalbumina. Główny składnik mleka.
- Hemoglobina. To skomplikowaneBiałko kuliste, które zawiera hem jako grupę protetyczną, to grupa pigmentów zawierająca żelazo. Hemoglobina znajduje się w czerwonych krwinkach. Jest to białko, które jest w stanie wiązać się z tlenem i go transportować.
- Mioglobina. Jest białkiem podobnym do hemoglobiny. Pełni tę samą funkcję - przenoszenie tlenu. Takie białko znajduje się w mięśniach (prążkowanych i sercowych).
Teraz znasz już podstawowe różnice między białkami prostymi i złożonymi, fibrylarnymi i globularnymi.
