Temat: Rola białek w organizmie człowieka.

Temat: Rola białek w organizmie człowieka.
Prezentację wykonał
Łukasz Jędrychowski
• Nazwa proteins - białka wywodzi się od greckiego wyrazu - protos,
co znaczy "pierwszy". Związki te w rzeczywistości zajmują czołowe
miejsce, odnośnie rozmaitości funkcji spełnianych w przyrodzie.
Białka zapewniają jego formę oraz prawidłowe funkcjonowanie
wszystkich organizmów żywych. Stanowią główny element
budulcowy: skóry, mięśni, ścięgien, nerwów, krwi, mleka, chrząstek,
sierści, paznokci, piór, enzymów, receptorów, przeciwciał,
antybiotyków, toksyn bakteryjnych, wirusów, jadu węży.
Co to właściwie są białka ?
•
Białka zwane także proteinami to wielocząsteczkowe związki
organiczne zbudowane z reszt amino-kwasowych połączonych
wiązaniami peptydowymi. W skład większości białek wchodzi od
kilkudziesięciu do około tysiąca połączonych ze sobą aminokwasów.
Obecnie znanych jest co najmniej 300 aminokwasów występujących
naturalnie, ale wszystkie białka, zarówno te wytwarzane przez
bakterie, jak i przez człowieka, są zbudowane z 20 rodzajów
aminokwasów, które różnią się znacznie między sobą. W powstaniu
ostatecznej struktury przestrzennej cząsteczki białka bierze udział
wiele wiązań i oddziaływań. Są one precyzyjnie określone przez
sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.
Jak powstaje białko?
• Białko jest wynikiem syntezy cząsteczek aminokwasów. W czasie
reakcji grupa karboksylowa jednego aminokwasu reaguje z grupą
aminową drugiego. Między dwoma resztami aminokwasów tworzą
się wiązania, zwane wiązaniami peptydowymi a powstały związek
nosi nazwę dipeptydu.
Powstawanie białka w organizmie
Podział białek
• Białka dzieli się na proste (proteiny) i złożone (proteidy). Białka
proste zbudowane są tylko z aminokwasów, natomiast białka
złożone składają się z białek prostych i grup o nieaminokwasowym
charakterze , np. nukleotydów, kwasów nukleinowych, cukrowców,
atomów metalów.
• Białkami prostymi są albuminy, globuliny, zaś białkami złożonymi są
hemoglobina, insulina i wszystkie enzymy.
Inny podział białek:
• Białka pełnią wiele funkcji i w związku z tym można je podzielić na:
transportujące, przechowujące, strukturalne, regulatorowe, toksyny,
przeciwciała, hormony, enzymy i białka aparatu kurczliwego (aktyna
i miozyna). Podział ten jest umowny, ponieważ białka mogą spełniać
więcej niż jedną funkcję.
• Cząsteczki białka mogą przejmować różne kształty, najczęstsze to:
sferoidalne (białka globularne) i włókienkowe (białka fibrylarne).
Kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym decyduje o
strukturze przestrzennej białka. Niektóre białka tworzą struktury
nadcząsteczkowe, np. hemoglobina ma strukturę tetraedryczną,
aktyna - fibrylarną, kolagen - superhelikalną.
• Większość białek ma naturę koloidalną. Są wrażliwe na różne
czynniki fizyczne np. temperaturę oraz chemiczne, np. działanie
stężonymi roztworami kwasów, zasad, soli metali ciężkich. Białka
pod wpływem wielu czynników tracą swą charakterystyczną
strukturę przestrzenną bezpowrotnie (denaturacja białek), bądź
odwracalnie (koagulacja białek).
Białka w organizmie.
• Białka są to zasadnicze elementy budowy wszystkich tkanek ustroju
człowieka oraz wielu związków takich jak: enzymy, hormony,
przeciwciała. Białka regulują procesy przemiany materii i wiele
funkcji ustroju, zapewniając prawidłowy stan i funkcjonowanie
naszego organizmu. Odpowiednie ilości białek decydują o
normalnym wzroście i rozwoju człowieka, regeneracji wydalanych
lub uszkodzonych tkanek.
Funkcje białek
• są niezbędnym materiałem do budowy nowych i odbudowy zużytych
tkanek. Zajmują pierwsze miejsce wśród stałych składników ciała stanowią 75% suchej masy tkanek miękkich ciała,
• białka nie wykorzystane do anabolicznych reakcji są źródłem
energii, przy spalaniu 1 g białka powstają 4 kcal energii,
• są podstawowym składnikiem płynów ustrojowych: krwi, płynu
śródtkankowego, mleka,
• organizm tworzy z nich białkowe części enzymów trawiennych i
tkankowych. Niedobory białkowe w diecie po kilku dniach odbijają
się w ilościach i aktywności enzymów,
• białka są materiałem do biosyntezy hormonów białkowych,
• są materiałem do biosyntezy ciał odpornościowych,
• biorą udział w odtruwaniu organizmu.
• białka regulują procesy przemiany materii oraz wiele funkcji ustroju
zapewniając jego prawidłowy stan – jest to rola regulacyjna;
• stanowią barierę odpornościową organizmu; jako przeciwciała
chronią przed działaniem drobnoustrojów, wirusów i innych
czynników patogennych, będących zagrożeniami z zewnątrz dla
ludzkiego organizmu – rola ochronna;
• biorą udział w utrzymaniu bilansu wodnego;
• pomagają w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej ustroju;
• białka znajdujące się w komórkach przenoszą przez błony
komórkowe różne substancje – rola transportowa;
• spełniają funkcje naprawcze uszkodzonych tkanek, np. gojenie ran,
tworzenie blizn;
• biorą udział przy tworzeniu włosów, paznokci, regeneracji
złuszczonych nabłonków skóry;
• regulują stężenie metabolitów w komórkach.
• białka uczestniczą w procesie widzenia – opsyna
przenosi bodźce świetlne do zakończeń układu nerwowego;
• Organizm człowieka i innych ssaków nie potrafi syntetyzować ośmiu
aminokwasów, a ponieważ pula białek ustrojowych, która może być
ich źródłem, szybko ulega wyczerpaniu, muszą być one dostarczone
w pożywieniu. Aminokwasy te nazywamy aminokwasami
egzogennymi albo niezbędnymi. Są to: izoleucyna, leucyna, lizyna,
metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan i walina. Niektóre
aminokwasy są wytwarzane w ustroju, jednakże w szczególnych
warunkach, np. szybkiego wzrostu lub choroby, ich synteza jest
niewystarczająca. Te aminokwasy nazwano względnie egzogennymi
lub warunkowo niezbędnymi. Należy do nich histydyna, której
szczególnie dużo potrzeba w okresie wzrostu i w warunkach
patologicznych, a także seryna i arginina, na które zwiększa się
zapotrzebowanie w warunkach stresu i w różnych stanach
chorobowych. Pozostałe aminokwasy są produkowane w
wystarczających ilościach w ustroju i dlatego nazywa się je
aminokwasami endogennymi lub nie niezbędnymi. Niektórzy autorzy
jako oddzielną grupę tzw. aminokwasów względnie endogennych
wyróżniają cysteinę, która może powstawać w ustroju wyłącznie z
metioniny, i tyrozynę - tworzoną tylko z fenyloalaniny.
Białko pełnowartościowe
• Białko pełnowartościowe zawiera wszystkie niezbędne 8
aminokwasów, w odpowiedniej proporcji. Takie białka są
powoli absorbowane w organizmie i efektywnie
wykorzystywane. Białka występujące w żywności
pochodzenia zwierzęcego odznaczają się większą
wartością biologiczną niż białka roślinne, ubogie w jeden
lub kilka niezbędnych aminokwasów. Za najbardziej
optymalne pod względem składu aminokwasowego
uważane jest białko całego jajka. Brak choćby jednego
aminokwasu egzogennego determinuje nie możność
wchłonięcia białka. Aby posiłki były pełnowartościowe
należy zestawiać ze sobą produkty zawierające białko
częściowo lub niepełnowartościowe.
Zapotrzebowanie
Trawienie białek
• Trawienie białek zaczyna się dopiero w żołądku, gdzie komórki
główne komórek gruczołowych żołądka wydzielają nieczynny enzym
pepsynogen. Komórki okładzinowe wydzielają kwas solny, w
obecności którego pepsynogen przekształca się w postać czynną pepsynę. W jelicie cienkim działają trypsyna i chymotrypsyna, które
rozkładają cząsteczki polipeptydów do tripeptydów i dipeptydów. Te
z kolei rozkładane są przez peptydazy ściany jelita cienkiego do
aminokwasów, które zostają wchłaniane do krwi i żyłą wrotną
wędrują do wątroby. Stamtąd większość aminokwasów dalej dostaje
się z krwią do komórek ciała. Nadwyżka pozbawiana jest reszt
aminowych, przez co powstaje amoniak i ketokwasy. Amoniak
przekształcany jest w mniej toksyczny mocznik, który z krwią
odtransportowywany jest do nerek. Natomiast ketokwasy mogą
zostać wykorzystane do syntezy cukrów i niektórych aminokwasów,
zużyte na cele energetyczne bądź przekształcone w tłuszcze
zapasowe.
Ciekawostki
• Białka to polipeptydy (zawierające ponad 100 aminokwasów)
powstałe w wyniku reakcji kondensacji aminokwasów białkowych o
bardzo dużej masie cząsteczkowej od 10 000 do 45 000 000 u.
• Wysokie spożycie białka prowadzi do większych strat wapnia
Koniec