Budowa

Białka należą do wielocząsteczkowych polimerów, związków pochodzenia organicznego, złożone są

z aminokwasów połączonych ze sobą wiązaniami peptydowymi.

Proteiny zawierają następujące pierwiastki:

  • Węgiel
  • Tlen
  • Azot
  • Wodór
  • Siarka

Aminokwasy w organizmie człowieka i ich funkcja (Tabela 1)

Aminokwas

Funkcja w organizmie

Izoleucyna
  • Ważna w regulacji poziomu cukru i produkcji energii oraz przy budowie hemoglobiny.
  • Aminokwas ten jest transformowany (metabolizowany) i przetwarzany w tkankę mięśniową.
  • Jego brak powoduje objawy podobne do hipoglikemii lub niskiego poziomu cukru we krwi.

Leucyna
  • Niezbędny aminokwas, który znajduje się w białkach zwierzęcych i roślinnych.
  • Ważny dla kontroli poziomu cukru we krwi.

Lizyna
  • Ważna przy budowie białek, głównie w mięśniach i w kościach, istotna dla rozwoju dzieci.
  • Pomaga wchłaniać wapń, uzyskiwać większą koncentrację umysłową.
  • Zwalcza objawy przeziębienia, grypy oraz opryszczki.
  • Pomaga w wytwarzaniu hormonów, przeciwciał, enzymów i budowie kolagenu.
  • Jej brak powoduje zmęczenie, rozdrażnienie, anemię i wypadanie włosów.

Metionina
  • Usuwa trujące resztki z wątroby i wspomaga tworzenie tkanki wątroby oraz nerek.
  • Bardzo ważna w leczeniu choroby reumatycznej i toksemii, czyli obecności toksyn we krwi pojawiającej się w czasie ciąży.
  • Wspomaga układ trawienny, wzmacnia osłabione mięśnie, łamliwe włosy i jest bardzo pomocna w osteoporozie.

Fenyloalanina
  • Skuteczna pomoc przy depresji, otyłości i utracie pamięci.
  • Jest ważnym składnikiem w produkcji kolagenu, głównego włóknistego białka ustroju.
  • Dzięki jej działaniu w centralnym układzie nerwowym zmniejsza ból towarzyszący migrenom, menstruacji i zapaleniom stawów.
  • Fenyloalanina nie powinna być przyjmowana przez kobiety w ciąży oraz cierpiące na nadciśnienie

Tryptofan
  • Pomaga kontrolować nadaktywność u dzieci, łagodzi stres, dobry dla serca.
  • Pomaga w kontroli wagi i umożliwia wzrost hormonów potrzebnych do produkcji witaminy B6 i niacyny.
  • Aminokwas ten jest używany przez mózg do produkcji serotoniny i melatoniny, neuroprzekaźników potrzebnych do przenoszenia impulsów nerwowych z jednej komórki do innej.
  • Brak serotoniny i melatoniny powoduje depresję, bezsenność i inne zaburzenia umysłowe.

Treonina
  • Znajduje się w sercu, centralnym układzie nerwowym i mięśniach.
  • Bardzo ważna w budowie kolagenu i elastyny, wspomaga wątrobę i utrzymanie równowagi białkowej w organizmie.

Walina
  • Ma działanie pobudzające.
  • Utrzymuje metabolizm mięśni, regeneruje tkanki i przyczynia się do równowagi azotowej.
  • Walina powinna być łączona z leucyną i izoleucyną.

Alanina
  • Ważne źródło energii i regulator poziomu cukru we krwi.
  • Wchodzi w szlaki metaboliczne glukozy.

Aspargina
  • Odgrywa znaczącą rolę w metabolicznych procesach układu nerwowego.
  • Od niej zależy stan umysłowy, decyduje czy jest się zdenerwowanym, czy spokojnym.

Kwas asparginowy
  • Buduje barierę przeciwko immunologlobimom i przeciwciałom układu immunologicznego.
  • Ma duże znaczenie dla przemiany węglowodanów w energię mięśniową.

Cytrulina
  • Stymuluje układ immunologiczny.
  • Pomaga w wytwarzaniu energii organizmu.
  • Odtruwa wątrobę z produktów zawierających amoniak.

Cysteina
  • Stymuluje porost włosów
  • Chroni przed uszkodzeniami, które może spowodować alkohol i papierosy.

Glutamina
  • Wspomaga pamięć, koncentrację i prawidłowe funkcjonowanie aktywności umysłowej.

Kwas glutaminowy
  • Ważny składnik metaboliczny w układzie immunnologicznym, do produkcji energii i funkcji mózgu.

Glicyna
  • Opóźnia zwyrodnienie mięśni poprzez dostarczanie dodatkowej keratyny.
  • Bardzo ważna przy budowie czerwonych krwinek i dostarczaniu aminokwasów do organizmu, a także przy syntezie glukozy i keratyny - dwóch ważnych substancji dla produkcji energii.

Histydyna
  • Bardzo ważna przy produkcji czerwonych i białych krwinek, podstawa dla budowy tkanek organizmu.

Prolina
  • Ważny składnik w budowie tkanek.

Seryna
  • Wspomaga pamięć, funkcjonowanie systemu nerwowego.
  • Bardzo ważna przy produkcji energii w komórce.

Tyrozyna
  • Stosowana przy bezsenności, niepokoju i depresji, a także alergii.
  • Bardzo istotna dla funkcji tarczycy i przysadki.
  • Brak tego amonokwasu jest związany z nadczynnością tarczycy, co powoduje zmęczenie i wyczerpanie.
  • Zmniejszenie ilości tyrozyny powoduje brak norepinefryny, co może spowodować depresję nerwową.

Karnityna
  • Pomaga w kontrolowaniu wagi i przemiany tłuszczowej w organizmie.
  • Zmniejsza ryzyko wystąpienia schorzeń serca.
  • Do produkcji tego aowskkwasu organizm potrzebuje lizyny i witamin B1 i B6 wraz z żelazem.

GABAowskas gamma-aminomasłowy
  • Jest ważny dla uzyskania opanowania, ponieważ hamuje komórki nerwowe przed wyładowaniem.
  • Pomaga wstrzymać niepokój i nad-aktywność.

Tauryna
  • Ważna dla mięśni i w zaburzeniach serca.
  • Pomaga w trawieniu tłuszczów (znajduje się w żółci), a także przy hipoglikemii i nadciśnieniu.
  • Jest związana z epilepsją i niepokojem.

Tabela 1. Aminokwasy w organizmie człowieka i ich funkcja

Struktura białka:

Pierwszorzędowa - sekwencja aminokwasów w łańcuchupolipeptydowym

Drugorzędowa - powstaje w wyniku oddziaływania ze sobą aminokwasów, np. poprzez wytworzenie wiązań wodorowych

Trzeciorzędowa - tworzy się, gdy oddziałują różne części łańcucha polipeptydowego

Czwartorzędowa - występuje tylko w niektórych białkach, które mają dwa albo większą ilość łańcuchów polipeptydowych

Biosynteza

Tworzenie białka oparte jest na kodzie zawartym w DNA, a konkretniej w sekwencji zasad azotowych wchodzących w skład kwasu deoksyrybonukleinowego.

Występowanie i funkcja

Białka, jako substancje naturalne, są niezbędnymi składnikami wszystkich żywych organizmów. Składają się

z kombinacji 20 aminokwasów, jak więc mogą tworzyć bardzo wiele białek. Do prawidłowego funkcjonowania organizmu koniecznych jest wiele tysięcy związków tego typu.

Funkcje:

  • Budulcowa (np. występują w chrząstkach)
  • Uczestniczą w metabolizmie komórkowym
  • Wchodzą w skład:
    • Enzymów
    • Hormonów
    • Przeciwciał
    • Krwi: erytrocytów (hemoglobina)
    • Receptorów, nerwów
    • Mięśni, ścięgien (aktyna, miozyna)
    • Wytworów skóry (paznokci, sierści, kopyt, piór)
    • Antybiotyków
    • Jadu węży
    • Toksyn bakteryjnych
    • Mleka

Podział białek:

  • Białka proste - składające się jedynie z aminokwasów:
    • Globularne, mają one kształt kulisty, globul (kłębków), ich budowa jest skomplikowana, charakteryzują się dużą czułością na zmiany otoczenia fizykochemicznego. Wśród nich wyróżniamy:

* albuminy (pochodzenia roślinnego, np. mleko, osocze krwi, jajo kurze)

* globuliny (pochodzenia roślinnego, np. osocze krwi)

* gluteiny (występują np. pod postacią glutenu w ziarnach zbóż)

* prolaminy (występują np. w ziarnach zbóż, gliadyna),

* histony (wchodzą w skład chromatyny, np. histon grasicy)

* protaminy (budują np. erytrocyty i leukocyty oraz jądra komórkowe, salamina)

Rozpuszczalność białek globularnych przedstawiono w Tabeli 1:

Nazwa białka

Rozpuszczalne w:

Nierozpuszczalne w:

Albuminy

Wodzie

Kwasach oraz zasadach

Globuliny

Kwasach, zasadach oraz solach

Wodzie

Gluteny

Kwasach oraz zasadach

Prolaminy

Alkoholach

Histony

Wodzie i kwasach

Protaminy

Wodzie

Tabela 1. Rozpuszczalność globulin

  • Fibrylarne (skleroproteiny) - włókniste białka, są sprężyste i odporne na różne czynniki chemiczne, praktycznie nierozpuszczalne w wielu rozpuszczalnikach.

Wśród nich można wyróżnić:

* fibroinę (wchodzącą w skład jedwabiu)

* kolagen (budujący tkankę łączną właściwą, np. ścięgna)

* keratynę (jako składnik paznokci, włosów, rogów, kopyt, piór)

  • Białka złożone, które posiadają komponent niebiałkowy w postaci grupy prostetycznej (np. węglowodany, kwasy nukleinowe, barwniki, kwasy).

Do tej grupy należą:

  • nukleoproteidy (posiadające kwasy nukleinowe) np. (występują we wszystkich komórkach)
  • fosfoproteidy (posiadające reszty kwasu fosforowego (V), np. kazeina)
  • glikoproteidy (posiadające węglowodany, np. białko jaja kurzego)
  • lipoproteidy (posiadające lipidy)
  • chromoproteidy (posiadające barwniki, np. chlorofil, hemoglobina)
  • metaloproteidy (posiadające jony metali, np. ceruloplazmina)

Wykrywanie białek:

  • Reakcja biutetowa opiera się na powstaniu aminoalkoholi (posiadających ugrupowanie aminohydroksyetylenowe - CH(NH2)CHOH) w alkalicznym środowisku w obecności soli miedzi oraz dwumocznika, biuretu (H2NCONHCONH2), jako substratu. W obecności wiązania peptydowego
  • (- CONH - ) tworzy się fioletowe zabarwienie.
  • Reakcja ksantoproteinowa zachodzi pod wpływem stężonego kwasu azotowego (V). Białko zabarwia się wówczas na kolor żółty.