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 cysetiny 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.

      • Białka proste zbudowane są wyłącznie z połączonych ze sobą aminokwasów.
      • Białka złożone to białka które w swojej budowie oprócz aminokwasów zawierają także inne substancje niebiałkowe.

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.

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.

Tłuszczowce ( lipidy)

Tłuszcze to inaczej estry wyższych tłuszczowych kwasów ( przykładowo: stearynowego, palmitynowego) albo innych kwasów wraz z alkoholem (przykładowo: glicerol).

Lipidy są rozpuszczalne w organicznych rozpuszczalnikach takich jak pn.: benzyna, eter, słabo lub wcale nie rozpuszczają się w wodzie.

Tłuszcze występują w postaci:

1. ciekłej- wosk zwierzęcy, wosk roślinny, łój;

2. ciekłej-oleje roślinne, tran.

Ze względu na pochodzenie tłuszczowców możemy je podzielić na zwierzęce i roślinne.

Znaczenie tłuszczy:

Lipidy pełnią następujące funkcje w organizmie:

1. są materiałem budulcowym, odżywczym oraz energetycznym dla roślin ,człowieka i zwierząt;

2. są substancjami zapasowymi roślin odkładanymi w owocach, nasionach oraz korzeniach;

3. stanowią materiał zapasowy zwierząt, szczególnie ważnych u tych gatunków, które zapadają w sen zimowy ( hibernacja) czy odrętwienie

4.tłuszcze budują warstwę termoizolacyjną

5. wchodzą w skład każdej błony plazmatycznej

6. stanowią ochronę narządów wewnętrznych przed urazami mechanicznymi np.: wątrobę, nerki czy gałkę oczną.

Węglowodany (cukry)

To związki organiczne zbudowane z C, O, H. Wyróżniamy monosacharydy czyli cukry proste zbudowane jedynie z prostych związków, disacharydy -zbudowane z dwóch monosacharydów oraz polisacharydy- złożone z wielu cząsteczek monosacharydów.

Rola i znacznie cukrów: cukry to związki energetyczne i zapasowe.

Kwasy nukleinowe

Kwasy nukleinowe to organiczne związki, których w organizmie jest niewielka ilość, bo około 1% całej suchej masy. Maja one jednak znaczącą rolę w każdym żywym organizmie ponieważ warunkują one przechowywanie i dziedziczenie całej informacji genetycznej. To właśnie w ich cząsteczkach jest zapisana cała wiedza dotycząca budowy i funkcjonowania każdej komórki.

Witaminy

Witaminy to związki organiczne, nie wytwarzane przez komórki organizmu, ale pobierane z pokarmami. Są one niezbędne do prawidłowego przebiegu wszystkich procesów życiowych. Niektóre witaminy spełniają funkcje koenzymów w procesach metabolicznych. Związki te dzielą się na dwie grupy: rozpuszczalne w tłuszczach (A, E, K, D,) oraz rozpuszczalne w wodzie (witamina C, witaminy z grupy B,).

Witaminami zwie się wiele różnych związków, które:

  1. Są elementami niezbędnymi w pożywieniu człowieka dla prawidłowego, normalnego przebiegu procesów zachodzących w tkankach.
  2. Witaminy nie mogą być produkowane przez organizm i dlatego muszą być dostarczane z zewnątrz z pożywieniem lub, jeśli to konieczne, w postaci leków farmaceutycznych, w małej ilości ( od kilku do kilkunastu mikrogramów)
  3. Nie są materiałem budulcowym ani źródłem energii,
  4. Witaminy są niezwykłymi związkami, które charakteryzuje niezwykła siła przywracania do zdrowia. W szczególny sposób korelują z przemianą materii, i w ten sposób ożywiając ją.

Wszystkie Komórki organizmu oczekują na witaminy, które pobieramy z pokarmem.

Do prawidłowego rozwoju organizm potrzebuje, oprócz białek, węglowodanów, lipidów czy innych związków mineralnych , niewielkie ilości witamin, które są niezbędne. Odkrycie witamin i opisanie ich znaczenia dla organizmów żywych wiąże się rozwojem nauki o żywieniu. Badaczem, który w roku 1911 uzyskał po raz pierwszy czynną biologicznie substancje i zaproponował nazwę witamina czyli amina życia był nasz rodak, Polak Kazimierz Funk. Badał on witaminy w laboratoriach Stanów Zjednoczonych i Europy . W Polsce , badania prowadził w Państwowym Zakładzie Higieny.

Jego zasługą są liczne badania nad wyizolowaniem czynnika przeciw chorobie beri-beri, czyli związku-witaminie B1 (tiaminy). Tiamina to pochodna amin, więc Kazimierz Funk nazwał grupę związków, którą odkrywał- witaminami. Chociaż nie wszystkie witaminy posiadają budowę aminową to nazwa ta funkcjonuje do dziś, głównie ze względów historycznych. Odkrycie B1witaminy było bodźcem do dalszych, licznych poszukiwań czynników przeciwko wielu innym chorobom powiązanych z niedostatecznymi ich ilościami w pożywieniu. I tak odkryto przyczyny: kurzej ślepoty, krzywicy, gnilca (szkorbutu), pewnych typów niedokrwistości.

Jeszcze dziesięć lat temu naukowcy sądzili, że istnieje tylko trzynaście witamin: C, E, K, A, D, oraz osiem witamin B. Dzisiaj znamy już trzynaście odmian tylko witaminy B, a niektóre np. witamina B12 czy niacyna występują w sześciu innych postaciach. Poszczególne witaminy działają odmiennie na anaboliczne i kataboliczne szlaki w procesach przemiany materii. Ze znanych nam, około 500 karotenów około 60 uznaje się za formę obecności witaminy A. Natomiast 110 karotenów, ma moc działania , silniejszą niż ta witamina. Jeżeli mówimy o witaminach D i C, to każda z nich występuje w postaci czterech innych molekuł, znamy też liczne odmiany witaminy E.

Pojęcia powszechnie używane podczas opisywania witamin:

Awitaminoza- brak lub zbyt mała ilość danej witaminy lub zespołu witamin w organizmie ;

Hiperwitaminoza- obecność zbyt dużej dawki witaminy w ustroju, często spowodowana nadmiernym spożywaniem leków farmaceutycznych o charakterze uzupełniającym witaminowe braki;

Hipowitaminoza-stan częściowego braku czy niedoboru danej witaminy w organizmie, nie dające poważnych zmian chorobowych. Jest to sytuacja spotykana NAJCZĘŚCIEJ.

Prowitamina-substancja z którą organizm przekształca w witaminy;

Antywitaminy- substancje podobne pod względem zarówno budowy jak i składu do witamin, które mogą tworzyć połączenia dzięki którym prawidłowo to witaminy spełniają swe funkcje, w ten sposób blokując je i uniemożliwiając prawidłową prace witaminom.

Organizm człowieka buduje kilka współpracujących ze sobą układów.

Układ krwionośny dostarcza do komórek świeży tlen oraz składniki odżywcze. Krew zabiera także szkodliwe związki powstałe w wyniku przemiany materii oraz dwutlenek węgla. Proces ten dzięki stałemu przepływowi krwi jest bezustanny. Przepływ ten możliwy jest dzięki stałej pracy serca.

Serce jest narządem składającym się z czterech elementów ( dwóch przedsionków i dwóch komór).

Większość przemian chemicznych, które zachodzą w organizmie możliwa jest dzięki działaniu układu hormonalnego ( wzrost, dojrzewanie, wydalanie). Układ hormonalny powoduje wydzielenie do organizmu związków chemicznych, które zwane są hormonami. Związki te dzieli się pod względem budowy na dwie grupy.

Hormony mogą być tworzone przez tkanki lub narządy dokrewne. Jeśli hormony wydostają się bezpośrednio do układu krwionośnego to mówimy, że mają one pochodzenie endokrynowe.

Zasadnicza rola hormonów polega na regulowaniu i koordynowaniu procesów chemicznych. Ich działanie możliwe jest tylko w tych komórkach, które posiadają odpowiednie receptory.

Jednym z głównych narządów występującym w ciele człowieka jest układ nerwowy. Układ ten jest zaangażowany w odbieranie i analizowanie bodźców pochodzących zarówno ze środowiska wewnętrznego jak i zewnętrznego. Jest to bardzo skomplikowany układ, odgrywający najważniejszą funkcję w komunikacji.

Układ nerwowy składa się z milionów komórek neuronowych, które łączą się za pomocą licznych wypustek.

Dzięki nim możliwe jest wychwytywanie impulsów elektrycznych i przenoszenie ich na znaczne odległości.

Komórki neuronowe nie mają zdolności regenerowania się, dlatego wszelkie ich zniszczenie powoduje nieodwracalne zmiany w ustroju.

Głównymi elementami wchodzącymi w skład układu nerwowego są mózgowie oraz rdzeń kręgowy. Narządy te stanowią układ nerwowy ośrodkowy. W organizmie istnieje jeszcze drugi układ nerwowy w postaci obwodowego układu nerwowego. Ten ostatni dzieli się na zewnętrzny układ nerwowy ( somatyczny) oraz wewnętrzny układ nerwowy ( autonomiczny).

Przemieszczanie organizmu możliwe jest dzięki obecności układu kostnego i mięśniowego. Sprawność mięśni wpływa na przebieg większości procesów fizjologicznych, takich jak krążenie krwi czy trawienie.

Istnieją trzy grupy mięśni: szkieletowe, czyli poprzecznie prążkowane, gładkie oraz mięsień sercowy.

Od woli człowieka zależne jest tylko działanie mięśni poprzecznie prążkowanych. Dzięki nim możliwy jest ruch ciała taki jak chód czy uśmiech. Mięśnie gładkie budują głównie narządy wewnętrzne a ich działanie jest niezależne od naszej woli.

Mięsień sercowy jest nieco podobny do mięśnia poprzecznie prążkowanego jest jednak znacznie bardziej niż on rozgałęziony.