Prezentacja z biologii

Białka - budulec życia

START

Białka

Białka (proteiny) - wielkocząsteczkowe biopolimery, a właściwie biologiczne polikondensaty, zbudowane z aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi −CONH−. Występują we wszystkich żywych organizmach oraz wirusach. Synteza białek odbywa się przy udziale specjalnych organelli komórkowych, zwanych rybosomami.Głównymi pierwiastkami wchodzącymi w skład białek są C, O, H, N, S, także P oraz niekiedy kationy metali Mn2+, Zn2+, Mg2+, Fe2+, Cu2+, Co2+ i inne.Wszystkie białka występujące w organizmach powstają na podstawie informacji genetycznej zawartej w DNA i RNA.

Aminokwasy

Aminokwasy są zbudowane z węgla, wodoru, tlenu i azotu. W skład niektórych z nich wchodzi również siarka. Pojedynczy aminokwas składa się z czterech elementów:

• Grupy karboksylowej (-COOH),
• grupy aminowej (-NH2),
• centralnie położonego atomu węgla,
• podstawnika oznaczanego symbolem R.

Podział białek

Białka dzielimy głównie ze względu ich budowy i dzielimy je na białka proste i białka złożone.

• Białka złożone (proteidy) - związki białkowe zawierające w swojej strukturze oprócz podstawowego łańcucha białkowego (białko proste) także inne grupy, tzw. grupy prostetyczne.

• Białka proste – białka zbudowane wyłącznie z aminokwasów. Przykładami takich białek są: miozyna, albuminy, kolagen, keratyny.

Funkcje białek

Białka pełnią wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka. Przede wszystkim są to funkcje takie jak: - Funkcja strukturalna. Funkcje strukturalną pełnią histony, które tworzą podporę dla nawiniętej na nie nici DNA. Występują w jądrze komórkowym. Innym białkiem pełniącym funkcje strukturalną jest kreatyna, bądź Kolagen. - Funkcja enzymatyczna, pełniąca przez pepsynę. Pepsyna jest enzymem trawiennym wytwarzanym w żołądku i odpowiada za trawienie białek. - Funkcja transportowa, wykonywana przez hemoglobine, która przenosi tlen i dwutlenek węgla do krwi. Innym białkiem pełniącym tą funkcje jest albumina, która transportuje hormony, leki, witaminy itd. - Funkcja odpornościowa, pełniona przez globuline która jest przeciwciałem. - Funkcja ochronna. Fibrynogen chroni przed utratą krwi, ponieważ uczestniczy w procesie jej krzepnięcia, więc pełni funkcje ochronną. - funkcja magazynująca, pełniona przez mioglobine, która gromadzi tlen w mięśniach.

Inne znaczenie białek:

Białka mają wiele innych funkcji, odgrywających ważne role w organizmie, np: | - regulują pracę organizmu, tą funkcję pełni hormon białkowy insulina, - wykrywają sygnały i przekazują je do wnętrza komórek poprzez receptory błonowe, - przenoszą elektrony dzięki czemu umożliwiają utworzenie ATP w mitochondriach, - stanowią zapas substancji odżywczych, dzięki białkom występującym w nasionach różnych roślin, - odpowiadają za ruch komórek i organizmu poprzez aktyne i miozyne.

Właściwości białek

Białka nie posiadają charakterystycznej dla siebie temperatury topnienia. Przy ogrzewaniu w roztworze, a tym bardziej w stanie stałym, ulegają, powyżej pewnej temperatury, nieodwracalnej denaturacji – zmianie struktury, która czyni białko nieaktywnym biologicznie.Białka są na ogół rozpuszczalne w wodzie. Do białek nierozpuszczalnych w wodzie należą tzw. białka fibrylarne, występujące w skórze, ścięgnach, włosach (kolagen, keratyna) lub mięśniach (miozyna). Niektóre z białek mogą rozpuszczać się w rozcieńczonych kwasach lub zasadach, jeszcze inne w rozpuszczalnikach organicznych. Białka posiadają zdolność wiązania cząsteczek wody. Efekt ten nazywamy hydratacją. Nawet po otrzymaniu próbki suchego białka zawiera ona związane cząsteczki wody. Białka odgrywają zasadniczą rolę we wszystkich procesach biologicznych. Biorą udział w katalizowaniu wielu przemian w układach biologicznych, uczestniczą w transporcie wielu małych cząsteczek i jonów (np. 1 cząsteczka hemoglobiny przenosząca 4 cząsteczki tlenu), służą jako przeciwciała oraz biorą udział w przekazywaniu impulsów nerwowych jako białka receptorowe. Wszystkie białka zbudowane są z aminokwasów.

Skład procentowy

Najczęściej skład pierwiastkowy białek przedstawiany jest następująco:

• Węgiel – 50–55%
• Tlen – 19–24%
• Azot – 15–18%
• Wodór – 6–8%
• Siarka – 0,3–3%
• Fosfor – 0–0,5%.

Budowa białek

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, zwaną strukturą lub konformacją białka „natywną”. Ze względu na skalę przestrzenną pełną strukturę białka można opisać na czterech poziomach:

• Struktura pierwszorzędowa białka (sekwencja aminokwasów, struktura pierwotna białka) – kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.
• Struktura drugorzędowa białka – przestrzenne ułożenie fragmentów łańcuchów polipeptydowych.-Struktura trzeciorzędowa białka – wzajemne położenie elementów struktury drugorzędowej.
• Struktura czwartorzędowa białka – wzajemne położenie łańcuchów polipeptydowych oraz ewentualnie struktur niebiałkowych. (grupa prostetyczna)

Białka proste i złożone

Ze względu na budowę i skład, dzielimy białka na proste i złożone. Białka proste i złożone dzielimy je na następujące grupy:

chromoproteiny

protaminy

histony

fosfoproteiny

albuminy

nukleoproteiny

Trawienie białek

U ludzi trawienie białek zaczyna się dopiero w żołądku, gdzie komórki główne komórek gruczołowych żołądka wydzielają nieczynny enzym pepsynogen. Komórki okładzinowe wydzielają kwas solny, w obecności którego pepsynogen przekształca się w postać czynną – pepsynę. W dwunastnicy działają trypsyna i chymotrypsyna, które rozkładają cząsteczki polipeptydów do tripeptydów i dipeptydów. Te z kolei rozkładane są przez peptydazy ściany jelita cienkiego do aminokwasów, które zostają wchłaniane do krwi za pomocą odpowiednich przenośników znajdujących się w rąbku szczoteczkowym i żyłą wrotną wędrują do wątroby. Stamtąd większość aminokwasów dalej dostaje się z krwią do komórek ciała. Nadwyżka pozbawiana jest reszt aminowych, przez co powstaje amoniak i ketokwasy. Amoniak przekształcany jest w mniej toksyczny mocznik, który z krwią odtransportowywany jest do nerek. Natomiast ketokwasy mogą zostać wykorzystane do syntezy cukrów i niektórych aminokwasów, zużyte na cele energetyczne bądź przekształcone w tłuszcze zapasowe.

dzIękuję za uwagę!