Budowa

Proteiny składają się z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Tworzą się one w reakcji poszczególnych aminokwasów z wydzieleniem cząsteczki wody.

Aminokwasy zawierają atomy: węgla, tlenu, wodoru, azotu, czasem siarki fosforu, a jeszcze rzadziej żelaza.

Znanych jest 80 aminokwasów, ale w organizmie można znaleźć jedynie 22 rodzaje. Ich sekwencja, pofałdowanie łańcucha wpływają na funkcje protein.

Za odkrywcę budowy białka uważa się Linusa Paulinga.

Struktura pierwszorzędowa stanowi sekwencję aminokwasów.

Struktura drugorzędowa powstaje w wyniku oddziaływań aminokwasów ze sobą np. poprzez utworzenie wiązań wodorowych, mostków disiarczkowych.

Struktura trzeciorzędowa wiąże się z utworzeniem helisy (Rys 1) (zwykle prawoskrętnej) bądź harmonijki.

Niektóre białka tworzą strukturę czwartorzędową, którą tworzą co najmniej dwa łańcuchy polipeptydowe oddziałujące ze sobą (np. w hemogloginie).

Rys. 1

Podział białek
  • Proste (proteiny), zbudowane wyłącznie z aminokwasów:
  • Złożone (proteidy), posiadające komponent niebiałkowy:

Właściwości chemiczne:

  • Denaturacja (proces nieodwracalny) białka zachodząca w wyniku działania:
    • Zasad
    • Kwasów
    • Soli metali (szczególnie) ciężkich
    • Podwyższonej temperatury
  • Koagulacja (proces odwracalny, tworzenie żelu) w efekcie działania:
  • Alkoholu
  • Chlorku sodu
Otrzymywanie syntetyczne aminokwasów

W 1953r Stanley Miller, amerykański uczony zsyntetyzował 3 aminokwasy z prostych gazów: pary wodnej, wodoru, amoniaku, metanu w podwyższonej temperaturze oraz przy użyciu iskry elektrycznej.

Do dnia dzisiejszego otrzymano wszystkie aminokwasy oraz niektóre łańcuchy polipeptydowe.

Białko w organizmie człowieka

Aminokwasy muszą być dostarczane z pożywieniem w odpowiedniej ilości i stosunku. Dorośli muszą dostarczyć 8, a dzieci 10 aminokwasów. Noszą one nazwę egzogennymi, w odróżnieniu od endogennych, które mogą zostać zsyntetyzowane w organizmie.

Aminokwasy egzogennych to:

Niedobór poszczególnych aminokwasów może być przyczyną wielu schorzeń: obniża sprawność fizyczną oraz umysłową, odporność na różnorodne infekcje, zaburzeń ogólnoustrojowych prowadzących do zmian biologicznych oraz morfologicznych. W skrajnych przypadkach, przy niedoborze długotrwałym może nastąpić zgon.

Zbyt obfite dostarczanie aminokwasów prowadzi do przekształcenia ich w substancję zapasową - tkankę tłuszczową.

Dostarczone białko, aby mogło być spożytkowane w organizmie musi zostać strawione. Proces ten bierze początek w żołądku. Pepsyna powoduje pękanie wiązań peptydowych na mniejsze części. Dalsze trawienie następuje w jelicie cienkim przy udziale trypsyny, rozrywając łańcuchy na poszczególne aminokwasy. Te z kolei przedostają się do krwioobiegu z jelita cienkiego. Rozprowadzane są do wszystkich komórek ciała. Gdy dostarczonych jest zbyt duża ilość aminokwasów wówczas ulegają one przemianie w wątrobie z równoczesną dezaminacją, prowadzącą do powstania amoniaku i mocznika (produkowanego w nerkach) i następuje wydalenie tych produktów przemiany materii z organizmu.

Rola białka

Mimo tego, że spalanie protein dostarcza dość dużą ilość energii (z 1 grama uzyskuje się 4 kcal energii) to podstawową ich funkcją jest budowanie struktur organizmu.

Białka wchodzą w skład wielu enzymów, bez których niemożliwe jest prawidłowe działanie większości procesów życiowych.

Stanowią one ważny element hormonów, a także katalizatorów.

Źródła białka

Pod względem stosunku aminokwasowego najwartościowszym źródłem są białka jaj kurzych. Zawierają one 10 aminokwasów, niezbędnych dla organizmu. Następnymi produktami o dużej zawartości białka jest mleko i mięso (szczególne drób ze względu na niewielka zawartość tłuszczu), a także mięso rybie.

Poza wymienionymi artykułami żywnościowymi źródłami białka są także rośliny:

  • czarna fasola
  • ziarna soi
  • ziarna grochu
  • soczewica
  • ziarna pszenicy