Białka

Białka są najważniejszymi składnikami organizmu determinującymi większość jego cech. Tworzą wielką enzymatyczną maszynerię prowadzącą syntezę DNA i RNA oraz zapewniającą utrzymanie procesów zdobywania energii i produkcji wszelkich związków niezbędnych do życia, wraz z mechanizmami regulującymi przebieg tych procesów, nawet syntezy własnych (białkowych) cząsteczek. Wchodzą one w skład wielu elementów strukturalnych, które decydują o kształcie i ruchliwości komórek i całych organizmów.

Budowa chemiczna naturalnie występujących aminokwasów

Białka zbudowane są z jednego lub kilku łańcuchów, które podobnie jak kwasy nukleinowe, są długimi polimerami. Łańcuchy te noszą nazwę polipeptydów. Podobnie jak kwasy nukleinowe są polimerami nukleotydów, tak białka są liniowymi polimerami aminokwasów. W białkach żywych organizmów znaleziono dwadzieścia różnych aminokwasów. Wszystkie mają wspólną grupę atomów. Każdy z aminokwasów zawiera ponadto charakterystyczną dla siebie grupę chemiczną – łańcuch boczny. Ogniwa łańcucha polipeptydowego są połączone ze sobą silnymi wiązaniami chemicznymi między atomem węgla grupy karboksylowej: jednego aminokwasu a atomem azotu grupy –NH2 (aminowej) sąsiedniego aminokwasu. Wiązanie to nosi nazwę wiązania peptydowego i stąd właśnie nazwa: „polipeptyd”.

Fragment pierwszorzędowej struktury polipeptydu ?-globiny i jego lokalizacja w zwiniętym kompletnym polipeptydzie. Pokazano również aminokwas zmieniony w polipeptydzie ?-globiny w anemii sierpowatej.

Skład chemiczny białka: węgiel – 52%, tlen – 22%, azot – 16%, wodór – 7%, siarka – 2%, fosfor - 0%-1%.

Białka proste ( proteiny ) składają się z łańcuchów polipeptydowych.
Polipeptydy mają różną wielkość; ich długość wynosi zazwyczaj od pięćdziesięciu do kilkuset aminokwasów. Bez względu jednak na ich długość, jak i gatunek organizmu czy typ komórki, z którego pochodzą, polipeptydy, a więc i wszystkie białka, składają się z tego samego zestawu dwudziestu różnych aminokwasów. Każdy polipeptyd ma własną niepowtarzalną sekwencję aminokwasową, zwaną strukturą pierwszorzędową, która przesądza o tym, w jaki sposób zwinie się ta cząsteczka, przybierając swój charakterystyczny kształt. Kształt ten zależy od różnych czynników, między innymi od właściwości łańcuchów bocznych aminokwasów. Dokładnie rzecz biorąc, termin białko odnosi się do zwiniętego (pofałdowanego) polipeptydu. Często prawidłowa struktura przestrzenna białka zależy od oddziaływań między kilkoma tworzącymi je łańcuchami polipeptydowymi, które mogą mieć taką samą lub odmienną strukturę pierwszorzędową. A co najważniejsze, to właśnie struktura przestrzenna białek decyduje o ich właściwościach biologicznych i roli, jaką odgrywają w procesach życiowych zachodzących w komórce.

Białka złożone ( proteidy ) zawierają dodatkowo składnik niepeptydowy zwany grupą prostetyczną ( lipidy w lipoproteidach, kwasy nukleinowe w nukleoproteidach, węglowodany w glikoproteidach, porfiryny w porfirynoproteidach, flawiny we flawoproteidach, jony metali w metaloproteidach ).

Cząsteczki białka mogą mieć kształt kulisty ( albuminy, globuliny ) lub wydłużony ( skleroproteidy ).

W zależności od składu aminokwasowego wyróżnia się białka zasadowe, obojętne i kwaśne.

Do białek należą enzymy, przeciwciała oraz niektóre hormony.

Biolog.pl, Elżbieta Grudzińska