Organizmy żywe zbudowane są wielu struktur i organów. Poszczególne narządy są stworzone z tkanek. Tkanka zaś to nic innego jak zespół komórek o podobnych funkcjach. Zatem ta podstawowa cegiełka budująca organizm to komórka. Poszczególne komórki składają się z suchej masy oraz wody. Sucha masa obejmuje związki organiczne czyli tłuszcze, cukry, kwasy nukleinowe i białka, oraz związki nieorganiczne w których skład wchodzą pierwiastki- makro- i mikroelementy.

BIAŁKA

Białka to polimery białkowych aminokwasów, które są połączone peptydowymi wiązaniami. Aby można było mówić o białku musi być połączone ze sobą co najmniej 100 aminokwasów, jeśli jest ich mniej wówczas mamy do czynienia z peptydami. Pierwiastkami , które budują białka min. : C, H, O, S, N,P a także jony Cu, Mn, Co, Zn, Mg, Fe . Białka to związki wielkocząsteczkowe.

W budowie białek, w celu określenia stopnia złożoności ,wyróżniamy struktury:

  1. struktura pierwszorzędowa, struktura pierwotna to kolejno połączone ze sobą wiązaniami peptydowymi aminokwasy. Kolejność aminokwasów polipeptydowego, liniowego łańcucha w białku nazywamy sekwencją. Sekwencja danego białka jest uwarunkowana genetycznie.
  2. Struktura drugorzędowa jest to ułożenie przestrzenne struktury pierwszorzędowej uwarunkowane występowaniem wiązań wodorowych między wodorem grupy NH ,a tlenem grupy -C=O, w dwóch odmiennych wiązaniach peptydowych. Inaczej mówiąc jest to zwinięcie się łańcucha peptydowego, który w ten sposób tworzy helisę prawoskrętną lub strukturę zwaną " pofałdowaną kartką", kiedy łańcuch są ułożone równolegle i połączone są wodorowymi wiązaniami.
  3. Struktura trzeciorzędowa o dalsze fałdowanie się struktury drugorzędowej. W wyniku tej komplikacji powstają formy bardziej pofałdowane, stabilizowane są one przez disiarczkowe wiązania -S-S-. Wiązania te powstają między resztami cysteiny w tym samym polipeptydowym łańcuchu lub pomiędzy dwoma takimi łańcuchami.
  4. Struktura czwartorzędowa to wzajemne ułożenie względem siebie określonej liczby cząsteczkowych podjednostek ( polipeptydowych łańcuchów) w białku.

Ze względu na związki budujące białka wyróżniamy białka proste i złożone.

  1. Białka proste zbudowane są wyłącznie z połączonych ze sobą aminokwasów. Wyróżniamy:
    • Protaminy białka o charakterze silnie zasadowym. Posiadają dużo argininy oraz brak zawierających siarkę aminokwasów. Dobrze rozpuszczają się wodzie. Należą tu taj min.: salamina, gallina, klupeina, ezocyna, cyprynina.
    • Histony- mają także silnie zasadowy charakter. I dobrze się rozpuszczają w wodzie. Budują one komórkowe jądra wraz dezoksyrybonukleinowym kwasem, są także obecne w erytrocytach. W ich budowie zauważ się duże ilości argininy i lizyny.
    • Albuminy- mają charakter obojętny, dobrze rozpuszczają się w rozcieńczonych solnych roztworach i wodzie. Ulegają łatwo koagulacji. Białka te mają wiele różnych funkcji, mianowicie są hormonami, enzymami oraz innymi czynnie biologicznie związkami. Znaczne ilości albumin są w mleku, osoczu krwi i mięśniowej tkance.
    • Globuliny- słabo rozpuszczają się w wodzie, zaś dobrze w rozcieńczonych solnych roztworach. Występują w ustrojowych płynach oraz mięśniowej tkance.
    • Prolaminy- są to typowe roślinne białka, budujące nasiona. Posiadają charakterystyczną zdolność- rozpuszczają się w etanolu 70%.
    • Gluteiny- są to również białka roślinne. Rozpuszczają się w rozcieńczonych zasadach i kwasach.
    • Skleroliny- nie rozpuszczają się u rozcieńczonych solnych roztworach ani w wodzie. Charakteryzują się włóknistą budową, stąd też ich rola polega na funkcjach podporowych. Powszechnie znaną skleroliną jest keratyna.

2.Białka złożone to białka które w swojej budowie oprócz aminokwasów zawierają także inne substancje niebiałkowe. Białka złożone dzielimy ze względu na charakter prostetycznej grupy:

z kwasami nukleinowymi. Występują one w wirusach , a także w DNA.

    • fosfoproteidy- dodatkowo posiadają reszty fosforowego kwasu, stąd ich kwaśny charakter. Zwykle zawierają jeszcze przyłączone katyiny. Należy tutaj kazeina będąca w mleku..
    • chromoproteidy- zawierają barwniki. Wyróżniamy ze względu na występujący barwnik, chromoproteidy melaminowe, hemowe, i flawonowe. Przykładem chromoproteidu jest hemoglobina we krwi, czy chlorofil.
    • metaloproteidy- zawierają w swej budowie jeden lub więcej, kation metali ( Cynk, Żelazo, Molibden, Miedz, Kobalt).
    • lipoproteidy- łączą się dodatkowo z cholesterolem , fosfolipidami lub obojętnymi tłuszczami.

Fizykochemiczne właściwości białek.

  1. białka mnie mają ściśle określonej dla siebie temperatury topnienia.
  2. Zwykle mają zdolność rozpuszczania się w wodzie. Niektóre mogą rozpuszczać się w rozcieńczonych zasadach i kwasach lub w organicznych rozpuszczalnikach.
  3. Niektóre białka mogą wiązać cząsteczki wody-zdolność tę nazywamy hydratacją.
  4. Niektóre białka np. białko jaja kurzego rozpuszczając się w wodzie tworzy koloid zwany zolem. Zol ma zdolność przechodzenia w Fel.
  5. Na to czy polipeptydy są dobrze czy złe rozpuszczalne wpływa stężenie nieorganicznych soli . Jeśli ich stężenie jest niski to wówczas wzrasta ich rozpuszczalność. Jednak przy określonym stężeniu tych soli może dochodzić do zniszczenia otoczki solwatacyjnej, co w konsekwencji doprowadza wypadania białek. Proces, zwany wysalaniem białek, ten jest odwracalny ponieważ w trakcie niego nie dochodzi do zniszczenia struktur białkowych.
  6. białka mogą także ulegać denaturacji, jest to proces nieodwracalny. Zjawisko to zachodzi pod wpływem: niskocząsteczkowych alkoholi i aldehydów, wysokiej temperatury, soli metali ciężkich, mocnych kwasów i zasad. Proces ten powoduje zniszczenie struktur drugo- i trzeciorzędowych poprzez rozerwanie wiązań disiarczkowych i wodorowych.

Rola białek w organizmie.

Białka mają funkcje budulcowe, a co za ty idzie budują hormony- zatem odgrywają roję w utrzymywaniu i kierowaniu procesami zachodzącymi w komórkach, wchodzą w skład enzymów a więc uczestniczą w metabolizmie organizmu. Białka budują także immunoglobuliny ( przeciwciała), które uczestniczą w reakcjach obronnych organizmu. Poza tym białka budują mięśnie, są odpowiedzialne za ich prace, stanowią także izolator termiczny będąc składową włosów czy sierści zwierząt.

Organizm człowieka nie ma zdolności do syntetyzowania aminokwasów z pierwiastków, a tym samym nie jest w stanie wytworzyć samodzielnie żadnego polipeptydu. Zatem konieczne jest pobieranie białek w pokarmie. Białka te są trawione w przewodzie pokarmowym do aminokwasów, z których organizm buduje potrzebne mu białka. Najlepszym źródłem białka dla człowieka są tzw. pełnowartościowe białka zawarte głównie w mięsie , rybach i nabiale. Oprócz białek pełnowartościowych, wyróżniamy niepełnowartościowe białka , które w swoim składzie nie posiadają wystarczającej ilości niezbędnych aminokwasów. Do pokarmów zawierających niepełnowartościowe polipeptydy zaliczamy min. Kasze i przetwory zbożowe.