BIA*KA - Blogi CEO
advertisement
BIAŁKA BIAŁKA – WIELKOCZĄSTECZKOWE BIOPOLIMERY, ZBUDOWANE Z RESZT AMINOKWASÓW POŁĄCZONYCH ZE SOBĄ WIĄZANIAMI. WYSTĘPUJĄ WE WSZYSTKICH ŻYWYCH ORGANIZMACH ORAZ WIRUSACH. SYNTEZA BIAŁEK ODBYWA SIĘ PRZY UDZIALE SPECJALNYCH ORGANELLI KOMÓRKOWYCH ZWANYCH RYBOSOMAMI. Budowa białek Zsyntetyzowany w komórce łańcuch białkowy przypomina unoszącą się swobodnie w roztworze "nitkę", która może przyjąć dowolny kształt, ale ulega procesowi tzw. zwijania białka tworząc mniej lub bardziej sztywną strukturę przestrzenną, zwaną strukturą lub konformacją białka "natywną". Zwykle tylko cząsteczki, które uległy zwinięciu do takiej struktury, mogą pełnić właściwą danemu białku rolę biochemiczną; istnieją jednak białka pozbawione struktury trzeciorzędowej stanowiące wyjątek od tej reguły. Skład pierwiastkowy Najczęściej skład pierwiastkowy białek przedstawiany jest następująco: Węgiel – 50%-55% Tlen – 19%-24% Azot – 15%-18% Wodór – 6%-8% Siarka – 0,3%-3% Fosfor – 0%-0,5%. Właściwości fizyczne i chemiczne Białka są na ogół rozpuszczalne w wodzie. Do białek nierozpuszczalnych w wodzie należą tzw. białka fibrylarne, występujące w skórze, ścięgnach, włosach (kolagen, keratyna) lub mięśniach (miozyna).Na rozpuszczalność białek ma wpływ stężenie soli nieorganicznych w roztworze, przy czym małe stężenie soli wpływa dodatnio na rozpuszczalność białek. Białka nie posiadają charakterystycznej dla siebie temperatury topnienia. Przy ogrzewaniu w roztworze, a tym bardziej w stanie stałym, ulegają, powyżej pewnej temperatury, nieodwracalnej denaturacji (ścinanie się włókien białka). Funkcja białek Białka mają następujące funkcje: kataliza enzymatyczna – od uwadniania dwutlenku węgla do replikacji chromosomów, transport – hemoglobina, transferryna, magazynowanie – ferrytyna, kontrola przenikalności błon – regulacja stężenia metabolitów w komórce, ruch uporządkowany – skurcz mięśnia, ruch – np. aktyna, miozyna, wytwarzanie i przekazywanie impulsów nerwowych, kontrola wzrostu i różnicowania, budulcowa, strukturalna – np. &-keratyna, elastyna, kolagen, przyleganie komórek, regulatorowa (regulacja hormonalna i regulacja przebiegu procesów genetycznych) – reguluje przebieg procesów biochemicznych – np. hormon wzrostu, insulina, czynniki transkrypcyjne i inne. Białka rybosomalne Białka rybosomalne – białka wchodzące, oprócz rybosomalnego RNA, w skład rybosomów. Biorą udział w procesie translacji. Wśród białek rybosomalnych możemy wyróżnić czynniki inicjacji translacji, czynniki elongacyjne i czynniki uwalniające oraz inne białka, pełniące funkcje regulacyjne. Białka pełnowartościowe Białka pełnowartościowe (doborowe) – białka zawierające wszystkie aminokwasy egzogenne w odpowiednich ilościach oraz w odpowiednim wzajemnym stosunku. Pełnowartościowe są białka zwierzęce (bogate są w nie np. jajka, mięso, drób, ryby, ser i mleko) oraz niektóre białka roślinne. Białka niepełnowartościowe Białka niepełnowartościowe (niedoborowe) – białka pochodzenia roślinnego, które zawierają mało lub nie zawierają wcale aminokwasów egzogennych (w przeciwieństwie do białek pełnowartościowych, doborowych). Białka takie występują m.in. w nasionach roślin strączkowych, zbożach i orzechach. Mogą stanowić wystarczające źródło białka w diecie (np. wegańskiej), pod warunkiem spożywania różnych rodzajów takich białek, dzięki czemu dostarcza się wszystkich rodzajów aminokwasów egzogennych na zasadzie komplementacji. Białko zielonej fluorescencji Białko zielonej fluorescencji (ang. green fluorescent protein, GFP) – naturalnie występujące białko wykazujące fluorescencję.GFP jest małym białkiem pochodzącym z meduzy Aequorea victoria, u której pełni nie do końca zrozumiałą funkcję. GFP znajduje zastosowanie w biologii molekularnej komórki. Jego łatwa wizualizacja i brak toksyczności wobec organizmów żywych sprawia, że znakomicie sprawdza się jako cząsteczka reporterowa, służąca do badania np. aktywności promotorów lub wydajności transfekcji komórek. Nobel z chemii za białko fluoryzujące Nagrodę otrzymali wspólnie trzej pracujący w USA naukowcy - Japończyk Osamu Shimomura i Amerykanie Martin Chalfie i Roger Y. Tsien. Zielone białko fluoryzujące, w skrócie GFP, to naturalnie występujące białko, które ma zdolność świecenia. Osamu Shimomura odkrył je w ciele meduzy już w latach 60. Z czasem okazało się, że świecące na zielono białko może pomóc w śledzeniu wielu procesów biochemicznych, cennych zwłaszcza dla medycyny. Dzięki szczegółowym obserwacjom dziś można dokładnie badać na przykład jak powstają komórki nerwowe w mózgu, w jaki sposób wirus HIV atakuje ciało człowieka, oraz jak rozwijają się nowotwory. To pomaga w leczeniu wielu groźnych chorób. Podział białek Istnieje wiele kryteriów podziału białek. Ze względu na budowę i skład, dzielimy białka na proste i złożone. Białka dzielimy również ze względu na właściwości odżywcze – wyróżnia się białka doborowe i niedoborowe. Białka doborowe (Pełnowartościowe) – te które w swoim składzie zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne. Do takich białek zaliczamy np. albuminę, białko jaja kurzego, białko mleka i mięsa. Białka niedoborowe (Niepełnowartościowe) – te w których brakuje choćby jednego aminokwasu egzogennego. Przykładem takiego białka jest kolagen, żelatyna. DENATURACJA BIAŁKA Jest to nieodwracalny proces polegający na niszczeniu przestrzennej struktury białka pod wpływem wysokiej temperatury, soli metali ciężkich, stężonych kwasów, wysokiego ciśnienia, promieniowania ultrafioletowego. Czynniki te powodują rozerwanie wiązań wodorowych, jonowych, czyli po prostu niszczą wiązania stabilizujące strukturę łańcuchów polipeptydowych. Skutek – utrata właściwości biologicznych, fizycznych i chemicznych.
