Białka

OGOLNIE:

Białka są najważniejszą grupą związków organicznych, niezbędna do prawidłowego funkcjonowania żywego organizmu. Znajdują się one w prawie każdej części organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Wchodzą one również w skład wirusów. Stanowią podstawę biologicznego życia.

Białkami są również przeciwciała i inne elementy układu odpornościowego ustroju, odpowiedzialne za jego obronę przed działaniem drobnoustrojów i wirusów oraz innych zewnętrznych czynników patogennych. regulują one również zawartość płynów w układzie krążenia.

 Znane jest 21 aminokwasów, z czego dziewięć są toaminokwasy egzogenne, to znaczy takie, które nie mogą być wytwarzane przez ludzki organizm i muszą być dostarczane w diecie.

Natomiast aminokwasy endogennewytwarzane są przez sam organizm, na bazie związków pośrednich metabolizmu węglowodanów. Dla człowieka aminokwasami endogennymi są: alanina, glicyna, prolina, histydyna, arginina, kwas asparaginowy, kwas glutaminowy oraz odpowiedniki amidowe tych kwasów. Natomiast reszta aminokwasów to aminokwasy egzogenne(są to między innymi treonina, tryptofan, fenyloalanina, lizyna, leucyna, izoleucyna, metionina).

Zatem wśród białek możemy wyróżnić białka pełnowartościowe, które zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne i to w ilości wystarczającej do podtrzymania życia. Białka takie są spotykane w mięsie, rybach, mleku, serze i jajkach. Druga grupa to białka niepełnowartościowe, które są składnikami warzyw, ziaren, nasion i orzechów.

Nie zawierają one wszystkich aminokwasów egzogennych. Zawartość białka w żywności i racjach pokarmowych oznacza się najczęściej metodą Kjeldahla, mnożąc określoną po hydrolizie, destylacji i miareczkowaniu zawartość azotu ogólnego przez odpowiedni przelicznik, wyrażający średnią zawartość azotu w białkach produktów żywnościowych.

Białka proste zbudowane są wyłącznie z aminokwasów i poddane procesowi hydrolizy rozpadają się wyłącznie na aminokwasy. Dzielimy je na następujące grupy:

• -protaminy- posiadają charakter silnie zasadowy, charakteryzują się dużą zawartością argininy oraz brakiem aminokwasów zawierających siarkę, są dobrze rozpuszczalne w wodzie.Protaminy z kwasami dezoksyrybonukleinowymi tworzą połączenia zwane nukleoproteidami. Najbardziej znanymi protaminami są: klupeina, salmina, cyprynina, ezocyna, gallina.
• -histony- podobnie jak protaminy posiadają silny charakter zasadowy; są dobrze rozpuszczalne w wodzie, a także w środowisku słabo kwaśnym. Są one składnikami jąder komórkowych (w połączeniu z kwasem dezoksyrybonukleinowym), a także występują w czerwonych ciałkach krwi. Bogate w histony są gruczoły grasicy. W ich skład wchodzi duża ilość takich aminokwasów jak lizyna i argenina.
• -albuminy- są to białka obojętne, spełniają szereg ważnych funkcji biologicznych: są one enzymami, hormonami i innymi biologicznie czynnymi związkami. Są dobrze rozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli. Łatwo ulegają koagulacji. Znajdują się w tkance mięśniowej, osoczu krwi i mleku. Spotykane są również w białku jaja kurzego. Albuminy są rozpowszechnione w świecie roślinnym i zwierzęcym.
• -globuliny- w odróżnieniu od albumin są źle rozpuszczalne w wodzie, dobrze w rozcieńczonych roztworach soli; posiadają podobne właściwości do albumin. Występują w dużych ilościach w płynach ustrojowych i tkance mięśniowej.
• -prolaminy- są to typowe białka roślinne, występują one w nasionach. Charakterystyczną właściwością jest zdolność rozpuszczania się w 70% etanolu. Białka te nie rozpuszczają się w wodzie. Wchodzą one w skład mąki i zawierają duże ilości kwasu glutaminowego.
• -gluteliny- podobnie jak prolaminy - są to typowe białka roślinne; posiadają zdolność rozpuszczania się w rozcieńczonych kwasach i zasadach.
• -skleroliny- nie rozpuszczalne wodzie i rozcieńczonych roztworach soli; są to typowe białka o budowie włóknistej, dzięki temu pełnią one funkcje podporowe. Występują one tylko w organizmach zwierzęcych, głównie w tkankach podporowych i ochraniających. Należą tu przede wszystkim białka tkanki łącznej (kolagen, elastyna), włosów i części zrogowociałych (keratyna). Skleroliny są odporne na działanie enzymów proteolitycznych przewodu pokarmowego ludzi.
• 

• W białkach złożonych część białkowa jest związana ze składnikiem prostetycznym. Ze względu na charakter grupy prostetycznej dzielimy je na:

  • -nukleoproteidy- są to białka połączone z kwasami nukleinowymi; występują w wirusach;
  • -fosfoproteidy- są to białka połączone z resztami kwasu fosforowego; posiadają charakter kwaśny, oraz zazwyczaj są połączone z jakimiś kationami. Do tej grupy białek złożonych zaliczana jest między innymi kazeina mleka oraz witelina znajdująca się w żółtku jaj.
  • -chromoproteidy- są to białka połączone z barwnikami. Zaliczamy do nich na przykład hemoglobinę, która stanowi substancję barwną czerwonych ciałek krwi.
  • -metaloproteidy- są to białka połączone z jednym lub kilkoma kationami metali. Mogą tu być następujące metale: Fe, Cu, Co, Mo oraz Zn. Do tej grupy białek zaliczana jest na przykład ferrytyna, która zawiera około 20% żelaza. Atomy metalu stanowią grupę czynną wielu enzymów.
  • -glikoproteidy- są to białka połączone z cukrami. Stanowią składnik płynów ustrojowych oraz tkanek i komórek. Glikoproteidy występują też w substancji ocznej i płynie torebek stawowych.
  • -lipoproteidy - są to białka połączone z tłuszczami obojętnymi lub fosfolipidami i cholesterolem. Lipoproteidy spotykane są w osoczu krwi oraz żółtku jaja kurzego.
• 

WŁASCIWOŚCI BIAŁEK:

Białka są bardzo wrażliwe na nawet niewielki zmiany w środowisku, w którym się znajdują.

Białka nie posiadają charakterystycznej dla siebie temperatury topnienia. Z reguły związki te są rozpuszczalne w wodzie. Niektóre z nich mogą rozpuszczać się w rozcieńczonych kwasach lub zasadach, jeszcze inne w rozpuszczalnikach organicznych. Posiadają zdolność wiązania cząsteczek wody. Efekt ten nazywamy hydratacją.

Ze względu na wielkość cząsteczek, białka tworzą w wodzie roztwory koloidalne. Ponieważ aminokwasy, które wchodzą w skład cząsteczek białek nadają im określony ładunek, rozproszone cząsteczki maja charakter hydrofilowy, co chroni je przed łączeniem je w większe zespoły. Białka wykazują efekt Tyndalla, nie przenikają przez błony półprzepuszczalne, podlegają peptyzacji oraz koagulacji.

Efekt Tyndalla jest jednym z najbardziej charakterystycznych zjawisk obserwowanych w układach koloidalnych. Jest to rozproszenie światła przez drobne cząstki zawieszone w ośrodku ciekłym, względnie gazowym, czyli w tzw. ośrodku mętnym (na przykład kurz czy mgła w powietrzu, mleko w substancji), w której na skutek ruchu cieplnego zachodzą fluktuacje gęstości działające podobnie jak w zawiesinie.

Światło rozproszone jest na ogół częściowo spolaryzowane, przy czym w ośrodku składającym się z cząsteczek niedipolowych jest spolaryzowane całkowicie w płaszczyźnie wyznaczonej przez promienie: padający i rozproszony.