Białka są polimerami aminokwasów połączonych ze sobą wiązania mi peptydowymi. Tworzą je długie łańcuchy polipeptydowe, w których liczba aminokwasów przekracza ponad sto jednostek.
Pierwiastkami wchodzącymi w skład struktur białkowych są węgiel, tlen, wodór, azot oraz siarka. W mniejszych ilościach występuje fosfor, mangan, cynk, magnez, żelazo, miedź, kobalt i in.
Celem określenia budowy białka często podaje się ich struktury:
- struktura I - rzędowa
Określana jest jako struktura pierwotna. Podaje ona kolejność ( sekwencje) jednostek aminokwasowych, które wchodzą w skład łańcucha polipeptydowego. Jest ona uwarunkowana genetycznie.
- struktura II - rzędowa
Stanowi ona przestrzenny układ, który jest wynikiem istnienia wodorowych wiązań pomiędzy wodorem z grupy aminowej i węglem pochodzącym z grupy karbonylowej z dwóch wiązań peptydowych.
Łańcuch białkowy zwija się w helisę, zazwyczaj prawoskrętną lub tworzy " pofałdowana kartkę", jeśli łańcuchy polipeptydowe układają się do siebie równolegle i są połączone wiązaniami wodorowymi.
- struktura III - rzędowa
Charakteryzuje się ona pofałdowaniem łańcuchów białkowych w przestrzeni. Dochodzi do skręcania się łańcucha polipeptydowego. Szczególna role w kształtowaniu tej struktury odgrywają mostki disiarczkowe. Powstają one pomiędzy dwoma cysternami, zarówno w obrębię tego samego łańcucha białkowego lub pomiędzy dwoma łańcuchami.
- struktura IV - rzędowa
Podaje ona ilość oraz wzajemne położenie jednostek białkowych.
Fizykochemiczne właściwości białek.
Białka nie posiadają określonej ściśle temperatury topnienia. Większość rozpuszcza się w wodzie. Część białek może rozpuszczać się w kwasach lub zasadach, pozostałe rozpuszczają się w organicznych rozpuszczalnikach.
Związki te posiadają zdolność hydratacji, oznacza to, że maja zdolność wiązania wody.
Rozpuszczalność polipeptydów zależy od stężenia soli, szczególnie tych nieorganicznych. Małe stężenie powoduje zwiększenie rozpuszczalności, natomiast wyższe powoduje uszkodzenie solwatacyjnej otoczki i wpływa przez to na tzw. wypadanie białek. W czasie tego procesu nie dochodzi do naruszenia struktury białkowej, dlatego jest to proces w pełni odwracalny. Jest to tzw. wsysalnie białek.
Pod wpływem metali ciężkich, a szczególnie ich soli a także w wyniku działania mocnych kwasów czy zasad, temperatury, alkoholi i aldehydów następuje nieodwracalne wytrącanie białek z roztworu.
Jest to proces nazywany denaturacją białka. W wyniku denaturacji dochodzi do zmian w drugo- i w trzeciorzędowej strukturze. Rozerwaniu ulegają wiązania siarczkowe i wodorowe.
Pod względem budowy białka dzielimy na proste oraz złożone. Białka proste budują tylko i wyłącznie aminokwasy natomiast w skład białek złożonych oprócz aminokwasów wchodzą także grupy niebiałkowe.
Wśród białek prostych wyróżnia się następujące grupy:
- protaminy ( klupeina, cyprynina, salmina, ezocyna, gallina)
Mają one charakter zasadowy, w swoim składzie posiadają dużo argininy, a brak w nim aminokwasów posiadających w swoim składzie siarkę. Protaminy bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie.
- histony
Ich charakter jest także silnie zasadowy. Dobrze rozpuszczają się w wodzie i w środowisku lekko kwaśnym.
Są to składniki jąder komórkowych i czerwonych ciałek krwi. Tworzą one połączenia z kwasem dezoksyrybonukleinowym. W ich składzie występuje dużo argininy i lizyny.
- albuminy
Białka te są obojętne i dzięki temu spełniają w organizmie wiele istotnych funkcji. Należą tu liczne enzymy, hormony oraz związki biologicznie czynne. Dobrze rozpuszczają się w wodzie oraz roztworach solnych. Bardzo szybko koagulują. Spotykamy je w osoczu krwi, mleku i w mięśniach.
- globuliny
Białka te nie rozpuszczają się w wodzie ale rozpuszczają się w roztworach solnych. Duże ich ilości występują w tkance mięśniowej oraz w płynach ustrojowych.
- prolaminy
Należą tu białka typowe dla roślin. Rozpuszczają się w 70% alkoholu, stanowią główny materiał zaprawy nasion.
- gluteiny
Występują tylko u roślin. Rozpuszczają się w rozcieńczonych zasadach i kwasach.
- skleroliny (kreatyna)
Nie rozpuszczają się w wodzie i w roztworach solnych. Należą do typowych białek włóknistych. W komórce spełniają ważne role podporowe.
Białka złożone dzielimy na:
- nukleoproteidy
Białka te występują w wirusach, tworzą połączenia z kwasami nukleinowymi.
- fosfoproteidy ( kazeina)
Białka te tworzą połączenia z kwasem fosforowym, maja kwaśny charakter.
- chromoproteidy
Białka te łączą się z barwnikami hemowymi, flawinowymi, melaminowymi.
- metaloproteidy
Białka te łączą się z kationami metali. Najczęściej występują połączenia z żelazem, miedzią, molibdenem i cynkiem.
- glikoproteidy
Białka te łącza się z cukrami. Stanowią jeden ze składników płynów ustrojowych i tkanek.