Budowa i właściwości białek.

W każdym układzie biologicznym występują białka. W organizmie dorosłego człowieka białka stanowią nawet 60 % całkowitej, suchej masy ustroju. Pierwiastkami wchodzącymi w skład cząsteczek białkowych są węgiel, wodór, azot, tlen, fosfor, siarka i in.

Cząsteczki białka utworzone są z łańcuchów polipeptydowych, które składają się z aminokwasów. Aminokwasy są więc podstawową jednostką budującą białko. Aby wykryć dowolny aminokwas w białku, należy zadziałać na nie ninhydryną i podgrzać. O obecności aminokwasu świadczy niebieskie zabarwienie roztworu.

Aminokwasy powiązane są ze sobą za pomocą wiązania peptydowego powstającego pomiędzy grupą aminową i karbonylową sąsiadujących ze sobą aminokwasów.

Aby doszło do wiązania kolejnych jednostek aminokwasowych konieczne jest dostarczenie energii.

Kondensacja 2 do 10 aminokwasów prowadzi do utworzenia oligopeptydów, kondensacja 10 do 100 aminokwasów prowadzi do utworzenia polipeptydów. Białka są wynikiem kondensacji ponad stu jednostek aminokwasowych.

W każdej z powyższych reakcji dochodzi do polikondensacji aminokwasów i wydzielenia jednej cząsteczki wody (w odróżnieniu od polimeryzacji). Białko wykazuje 4 stopnie złożoności:

- struktura pierwszorzędowa

Jest to liniowy układ aminokwasów, który ustalany jest na podstawie informacji genetycznej zawartej w cząsteczce DNA.

- struktura drugorzędowa

Jest to zwinięcie struktury pierwszej w przestrzeni, albo w helisę alfa albo beta.

- struktura trzeciorzędowa

Jest to organizacja łańcucha oraz pofałdowanie helisy czy harmonijki w przestrzeni.

- struktura czwartorzędowa

Jest to organizacja przestrzenna kilku łańcuchów, które mogą się ze sobą łączyć ( np. hemoglobina).

Białka pod wpływem pewnych czynników ulęgają denaturacji lub ścinaniu. Ścinanie następuje pod wpływem kwasu azotowego czy zasad. Denaturacja, czyli trwałe zniszczenie białka następuje pod wpływem wysokiej temperatury lub pod wpływem działania alkoholu.

W wyniku działania solą, białko ulega wysoleniu i ścina się. Jeśli dodamy do tego roztworu wodę to zachodzi reakcja odwracalna. Proces ten stosuje się w czasie konserwacji ryb czy mięsa.

Trawienie białek odbywa się w kilku etapach. Pierwszy z nich to hydroliza, czyli rozpad białka pod wpływem działania enzymów. Substancje katalizują rozpad białek na aminokwasy. Kolejny etap to budowa własnego białka z dostarczonych w pokarmie aminokwasów, na podstawie odpowiedniej informacji genetycznej.

Cechą charakterystyczną organizmów autotroficznych jest umiejętność wytwarzania związków organicznych a prostych związków nieorganicznych, takich jak woda czy dwutlenek węgla. W czasie procesu zwanego fotosyntezą dochodzi do wytworzenia glukozy, czyli cukru prostego.

Do cukrów prostych oprócz glukozy należy także fruktoza. Oba te monocukry stanowią bardzo cenne źródło energii w komórce.

Cukry, nazywane są inaczej węglowodanami albo sacharydami. Dzielą się na wspomniane już wcześniej cukry proste oraz dwucukry ( laktoza, maltoza, sacharoza) i wielocukry ( celuloza, chityna, skrobia)..

Pod względem chemicznym cukry zaliczane są do alkoholi wielowodorotlenowych. Struktura cukru jest pierścieniowa.

Fruktoza i glukoza posiadają taki sam wzór sumaryczny, ale różnią się pod względem budowy. W dwu i wielocukrach występuje wiązanie glikozydowe.

Wielocukry składają się z wielu jednostek monocukrowych, które wiążą się za pomocą różnego rodzaju wiązań glikozydowych ( 1,2 lub 1,4 lub 1,6 glikozydowe)