Białka: Struktura i klasyfikacja

Białka: Struktura i klasyfikacja

Białka są to złożone cząsteczki biologiczne, składające się z pięciu podstawowych części: część środkowa węgiel (alfa węgla), z którym wiążą się grupa karboksylowa (-COOH), grupę aminowa (-NH₂), atom wodoru (H), i łańcuch boczny R.

Ich ogólna formuła chemiczna jest taka:

Formula Proteine

W związku z tym, wszystkie aminokwasy mają tę samą strukturę chemiczną. W przyrodzie ożywionej występuje około 20 różnych aminokwasów.

Dzięki tym bocznym łańcuchom R o różnej długości, są im przypisywane szczególne właściwości fizyko-chemiczne takie jak: dodatnia lub ujemna polarność, kwaśne lub zasadowe pH.

Wynika z tego, że aminokwasy są podstawowymi jednostkami składowymi (monomery) w łańcuchu białka.

Jak tworzą się białka?

Łańcuchy białkowe są utworzone przez połączenie sąsiadujących aminokwasów poprzez wiązanie peptydowe, które występuje w związku z wydalaniem cząsteczki H₂O: grupa karboksylową aminokwasu traci grupę hydroksylową(-OH), przy czym grupa aminowa innego aminokwasu traci atom wodoru (H).

Wiązanie peptydowe jest odwracalne – rozrywa się z wprowadzeniem cząsteczki wody (hydroliza).

Z reakcji dwóch aminokwasów tworzy się dipeptyd, który z kolei może reagować z innymi aminokwasami i tak dalej, tworząc cząsteczkę, z mniej lub bardziej długimi łańcuchami reszt aminokwasowych.

W zależności od liczby tych reszt aminokwasowych białek rozróżnia się:

  • oligopeptydy (od 2 do 20 reszt)
  • peptydy (od 20 do 100 reszt)
  • polipeptydy lub białka (ponad 100 reszt aminokwasowych).

Białka z kolei mogą być proste lub sprzężone.

W każdym białku można zidentyfikować cztery poziomy struktury: pierwszorzędna, drugorzędna, trzeciorzędna, czwartorzędna.

Pierwszorzędowa struktura wygląda, jako sekwencja aminokwasów do ilości i kolejności. Np. Glutation = kw. glutaminowy + cysteiny + glicyny.

W drugorzędowej strukturze, włókna białka są zagięte w postaci spirali, w wyniku tworzenia wiązań wodorowych między jednym aminokwasem i drugim. Ta struktura białka znajduje się w keratynie, miozynie w mięśniach, fibrynogenie i enzymach.

Trzeciorzędowa struktura jest trójwymiarową organizacją białka zależnego od konkretnej struktury pierwszorzędnej.
Np. Bydlęca insulina składa się z dwóch łańcuchów aminokwasów, odpowiednio z 21 i 30 polimerów, połączonych wiązaniem dwusiarczkowym.

Czwartorzędowa struktura jest strukturą z dwóch lub więcej łańcuchów białkowych połączone za pomocą wiązań wodorowych.
Na przykład, struktura ludzkiej hemoglobiny posiada 4 łańcuchy: dwa z nich ze 141 aminokwasów, a dwa ze 146 aminokwasów, dla każdego łańcucha.

Białka sprzężone są to proste białka połączone z grupy niebiałkowa zwana grupą protetyczną. Na przykład, w lipo proteinach, lipidy stanowią grupę protetyczną.

Struktura białka podlega zmianom (denaturacji) pod wpływem działania ciepła, promieniowania, kwasów, ultradźwięków. Warunek odwracalności – jeżeli uszkodzenie nie jest zbyt obszerne, takie jak może być w poważnych oparzeniach.

Ten artykuł jest również dostępny w: włoski

Author: Rita

Share This Post On
;