Białka

Białka (inaczej polipeptydy) są to wielocząsteczkowe związki organiczne składające się z długich łańcuchów połączonych ze sobą aminokwasami, które są związkami organicznymi zawierającymi w cząsteczce przynajmniej jedną grupę aminową –NH2 i karboksylową COOH. Białka są materiałem budulcowym tkanek ludzkich oraz zwierzęcych (u człowieka stanowią ok. 56% suchej masy ciała). Wchodzą w skład krwi, mleka, mięśni, chrząstek, skóry, sierści, paznokci, piór, kopyt, rogów itd. Są nimi również hormony, antybiotyki, toksyny bakteryjne i wiele innych.

Białka można wykryć na różne sposoby, m.in. sposób ksantoproteinowy, gdzie pod wpływem stężonego HNO3 ścina się i żółknie, lub sposób biuretowy, gdzie pod wpływem Cu(OH)2 białko ścina się i robi ciemnofioletowe.

Białka możemy podzielić na dwie grupy: prostych (protein) i złożonych (protein). Białka proste zbudowane są tylko z aminokwasów, białka złożone natomiast składają się z białek prostych i grup o nieaminokwasowym charakterze, np. nukleotydów, kwasów nukleinowych (nukleoproteidy), cukrowców (glikoproteidy), atomu metalu (chromoproteidy) itp., zwanych grupami prostetycznymi. Białkami prostymi są albuminy, globuliny, białkami złożonymi - hemoglobina, insulina i wszystkie enzymy.

Białka można również podzielić ze względu na ich funkcję: transportujące, przechowujące, strukturalne, regulatorowe, toksyny, przeciwciała , hormony, enzymy i białka aparatu kurczliwego (aktyna i miozyna). Białka mogą spełniać więcej niż jedną funkcję, dlatego ten podział jest umowny i niedokładny. Polipeptydy przyjmują różne kształty, a najczęstszymi z nich to: sferoidalne (białka globularne) i włókienkowe (białka fibrylarne). Kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym w głównej mierze decyduje o strukturze przestrzennej białka. Pod wpływem różnych czynników (m.in. podwyższonej temperatury, kwasów, zasad, jonów metali ciężkich, niektórych rozpuszczalników organicznych, detergentów, promieni UV itd.) białka tracą swą strukturę przestrzenną bezpowrotnie (co nazywamy denaturacją białka), lub odwracalnie (strukturyzacja białka). Polipeptydy, dzięki odwracalnym zmianom swej struktury przestrzennej, biorą udział w wielu procesach fizjologicznych, m.in. w przenoszeniu i magazynowaniu różnych substancji, utlenianiu tkankowym, krzepnięciu krwi, procesach odpornościowych, procesach widzenia, przewodzenia bodźców nerwowych, skurczu mięśni, dostarczaniu energii, regulacji procesów metabolicznych i wielu innych.

Białka stanowią „paliwo energetyczne” dla roślin i zwierząt. Jednak w procesie spalania białka, wydziela się dużo energii cieplnej, lecz mało użytecznej energii mechanicznej, dlatego owe „paliwo” jest mało ekonomiczne. Jego niedobory zwalniają proces przemiany materii, aż do jej ustania w szczególnych przypadkach. Białko podnosi poziom przemiany materii o 40%. W krajach rozwiniętych, gdzie spożycie białek jest wysokie, średni wzrost ludności jest o wiele wyższy niż wzrost ludności krajów o niskim spożyciu białek w pożywieniu.

Wartość biologiczna i energetyczna spożywanych w pokarmie białek, jest zależna od ilości zawartych w białku aminokwasów i proporcji ilościowych pomiędzy nimi. Najbardziej wartościowym dla człowieka białkiem jest białko jaja kurzego i białko zawarte w mleku kobiecym. Jako wzorzec służący do porównywania wartości białek przyjęto białko jaja kurzego. Aby wysoka wartość biologiczna białka mogła zostać zachowana, w pokarmie musi zostać dostarczona odpowiednia ilość węglowodanów i tłuszczów w celu zapewnienia energii niezbędnej do syntezy białek. Do wytworzenia 1 grama białka potrzeba 24 kilokalorii. Aby organizm mógł w pełni wykorzystać białko do celów budulcowych ilość dostarczanych w pożywieniu pełno wartościowych białek powinna pokrywać w okresie wzrostu 9 do 15% energii, a u ludzi dorosłych 6 do 8%. Do białek pełnowartościowych zalicza się białka pochodzenia zwierzęcego - mięso zwierząt, drobiu, ryb, jaja, mleko i jego przetwory. Do takiego typu polipeptydów zaliczmy również białka roślinne zawarte w soi, nasionach roślin strączkowych i orzechach. W mięsie zwierząt znajduje się od 15 do 23% białka, w rybach około 18%, w jajach 13%. Warzywa i owoce zawierają bardzo małe ilości białka, średnio 1 do 2%. W krajach gdzie spożycie mięsa jest niewielkie, źródłem białka są nasiona roślin strączkowych, orzechów i ziaren zbóż. Suszone nasiona roślin strączkowych zawierają 20 do 15% białka.







Rodzaj Białka Charakterystyka Białka Przykłady (występowanie)
Albuminy Rozpuszczalne w wodzie. Nie wytrącają się pod wpływem siarczanu (VI) amonu. Białka jaja (żółtko), surowica (krew), legumelina (rośliny strączkowe).
Globuliny Nierozpuszczalne w wodzie. Wytrącają się w postaci kłaczków pod wpływem roztworu siarczanu (VI)atomu Edestydyna ( pszenica) glicynina (soja), fibrynogen (krew) , aktyna i miozyna ( mięśnie)
Histony Silnie zasadowe (zawierają dużo lizany i argininy). Występują w postaci kompleksów z DNA Wchodzą w skład jądra komórkowego
Prolaminy Rozpuszczają się w 60% etanol, rozpuszczalne w słabych kwasach i zasadach. Zawierają dużo kwasu glutaminowego lizyny Gliadyna (pszenica, żyto), zeina (kukurydza)
Gluteliny Nierozpuszczalne w 60% etanolu ,rozpuszczalne w słabych kwasach i zasadach . Zawierają dużo kwasu Glutaminowego i Lizyny Glutenina (pszenica) urizeina (ryż)
Keratyny Nierozpuszczalne w wodzie. maja strukture α- heliksy. Zawierają dużo cysteiny (ok.12%) i argininy włosy (ok.15%) skóra, rogi,kopyta , pióra
Miozyna Rozpuszczalne w wodzie. Mają strukture α-heliksy zwiniętej w kształt gruszki. Mięśnie (ok.40%)
Aktyny Kłębuszki globularnej aktyny G polimeryzują łatwo do fibrylarnej , włóknistej aktyny F Mięśnie
Kolageny Nierozpuszczalne w wodzie , rozpuszczalne w zasadach . Zawierają dużo glicyny , proliny i hydroksyproliny ( razem ok. 50-60%) Około 80% tkanki łącznej, rogówka oka , skóra , chrząstka
Elastyny Nierozpuszczalne w wodzie roztworach soli, kwasach zasadach . Zawieraja dużo waliny i alaniny Chrząstki, wiązadła, ściana aorty, tkanka łączna
Fosfoproteidy Zawierają reszty kwasu fosforowego (do kilku procent fosforu). Maja bogaty skład aminokwasowi , zawieraja mało cysteiny i glicyny Kazeina, pepsyna (mleko, żółtka, jaja)
Lipopropeidy Zawierają glicerydy,cholesterol i jego estry fosfolipidy , kwasy tłuszczowe Błony komórkowe, otoczki mielinowe włókien nerwowych , osocze krwi
Glikoproteiny Zawierają reszty węglowodanowe ( zawartośc cukrów od3% do 80%) Fibrynogen tyreotropina. wszystkie komórki (krew)
Nukleoproteidy Zawieraja kwasy nukleinowe Wchodzą w skład jadra komórkowego
Metaloproteidy Zawieraja jony metali: Fe2 + , Mg2+ , Cu2+ , Zn2+ , Mo2+ i inne . Ceruloplazmina zawiera Cu2+Ksantynooksydaza zawiera Mo 2+ (krew, komórki)
Chromoproteidy Zawierają Barwniki Hemoglobina , mioglobina cytochrom, chlorofil ( krew, mięśnie , mitochondria.