BIAŁKA

Skład chemiczny żywności
– Właściwości białek i ich
rola w organizmie
Opracowane przez:
Izabelę Budną i Natalię Palarczyk
Co to są białka?
Białka to elementy budowy wszystkich tkanek ustroju
człowieka oraz wielu związków takich jak: enzymy,
hormony, przeciwciała.
Zbudowane są z aminokwasów. Odpowiednie ilości
białek decydują o normalnym wzroście i rozwoju
człowieka, regeneracji wydalanych lub uszkodzonych
tkanek.
Z czego zbudowane są białka?






- z węgla (50-55%)
- z wodoru (6-7%)
- z tlenu (20-23%)
- z azotu (12-19%)
- z siarki (0,2-3%)
- z fosforu (0-6%)
W skład niektórych rodzajów białek mogą wchodzić również
siarka i fosfor, rzadziej miedź, magnez, żelazo, cynk, jod.
Podział białek
Ze względu na pochodzenie:
- roślinne
- zwierzęce
- wirusowe
- bakteryjne
Ze względu na ich funkcje biologiczne:
- transportowe (hemoglobina)
- strukturalne (kolagen)
- odpornościowe i ochraniające (fibrynogen)
- biorące udział w skurczu (miozyna)
- białka błon komórkowych
- hormony (insulina)
- toksyny (jad węża)
Ze względu na rozpuszczalność i kształt cząsteczki
- fibrylarne - nierozpuszczalne w wodzie, mają włóknistą strukturę i
są odporne na działanie kwasów i zasad.
- globularne - rozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych
roztworach soli o kształtach kulistych lub elipsoidalnych.
Ze względu na skład chemiczny
- proste- w wyniku hydrolizy powstają tylko aminokwasy
- skoniugowane - w wyniku hydrolizy powstają aminokwasy i inne
składniki.
Co to są aminokwasy?
Aminokwasy są to organiczne związki
chemiczne, zawierające:

grupę aminową -NH2 (zasadową)

grupę karboksylową- COOH (kwasową).
Najprostsze aminokwasy
Do najprostszych aminokwasów zaliczamy:

Alaninę
C H NO
3
7
2-
jest prostym aminokwasem, jednym z
dwudziestu standardowych aminokwasów białkowych

Glicyna
NH CH COOH- to substancja krystaliczna, o
2
2
słodkim smaku, rozpuszczalna w wodzie. Glicyna jest podstawowym
składnikiem większości białek.
Alanina, Glicyna- ich wzory
strukturalne
Co to są peptydy i jak powstają?
Peptydy - związki zbudowane z kilku reszt aminokwasowych.
Polipeptydy zawierające więcej niż 100 reszt aminokwasowych
noszą nazwę białek. Peptyd powstaje przez połączenie grupy
karboksylowej (-COOH) jednego aminokwasu z grupą aminową
(-NH2) drugiego aminokwasu z wydzieleniem cząsteczki wody.
Jak powstaje białko?
Białka tworzą się podczas reakcji polikondensacji (reakcja polimeryzacji,
przebiegająca stopniowo i z wydzieleniem małych cząsteczek).
Reakcja zachodzi we wszystkich organizmach dzięki rybosomom, czyli
skomplikowanym kompleksom enzymatycznym.
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.
Oczywiście reakcja nie kończy się na reakcji pomiędzy dwoma
cząsteczkami. Cząsteczka dipeptydu na końcach posiada grupę karboksylową i
aminową do których dołączają się kolejne cząsteczki aminokwasów. Tym
sposobem cząsteczka rozrasta się do dużych rozmiarów i osiąga masę
cząsteczkową do 10000u.
Cząsteczki białka mają określoną budowę przestrzenną. Łańcuch
peptydowy jest w określony sposób pofałdowany. To pofałdowanie powstaje
wskutek działania różnego rodzaju sił wiążących występujących pomiędzy
różnymi odcinkami łańcucha peptydowego.
Schemat powstawania białka
Struktury poziomów białka




- struktura pierwszorzędowa (podaje sekwencję aminokwasów)
- struktura drugorzędowa określa jak łańcuchy ułożone są w przestrzeni
(spirale, arkusze)
- struktura trzeciorzędowa określa najbardziej korzystne uporządkowanie
przestrzenne poszczególnych części białka
- struktura czwartorzędowa określa przestrzenne powiązania kilku cząsteczek
w jedną cząsteczkę białka
Człowiek podobnie jak większość zwierząt musi
spożywać białko roślinne lub zwierzęce, ponieważ
właśnie z nich czerpie aminokwasy, których sam nie jest
w stanie sam sobie wytworzyć.
Źródłem białka zwierzęcego są: mięso, drób, jaja, ryby,
mleko, sery.
Natomiast roślinnego znajdują się w: fasoli, soi, zielonym
groszku, bobie, ziemniakach, mące, kaszach.
Zapotrzebowanie na białko
Białka powinny dostarczać 10-14% wartości energetycznej
dziennej racji pokarmowej dorosłego człowieka. Powinno to być
białko pełnowartościowe zawierające 8 niezbędnych
aminokwasów.
Co i ile ma białka?













Mleko- 1-3%
Ser twarogowy- 16 do 21%
Sery żółte- 16 do 31%
Jaja- 13%
Wieprzowina- 15-21%
Wołowina 16-21%
Cielęcina 18-23%
Baranina 17-20%
Drób- 18-23%
Ryby- 16-19%
Groszek zielony- 6%
Brukselka- 5%
Produkty zbożowe- 7-14%
Skutki niedoboru białka
Jeśli nie będziemy dostarczać organizmowi właściwej ilości oraz
jakości białek, wówczas może dojść do zachwiania panującej w
nim równowagi, zakłócenia procesów syntezy. Szczególnie dzieci
oraz młodzież, będące w fazie intensywnego wzrostu powinny
zwracać uwagę na to co jedzą. Nieodpowiednia dieta może stać
się przyczyną osłabienia układu immunologicznego, zwiększenia
częstości zachorowań, zahamowania rozwoju intelektualnego, a
nawet zahamowania procesów wzrostowych.
Skutkiem niedoboru białka jest: osłabienie zdolności regeneracji
tkanek, łamliwość paznokci, wypadanie włosów, szorstkość
skóry, wczesne starzenie się (zmarszczki), obrzęki stawów,
owrzodzenia w układzie pokarmowym, anemia, depresja.
Skutki nadmiaru białka
Nadmierne spożywanie białka powoduje zaburzenia
metabolizmu, czego wynikiem jest wiele chorób, nazywanych
cywilizacyjnym, do których zaliczamy między innymi miażdżycę.
Niebezpieczne dla organizmu jest zjadanie zbyt dużych ilości
białek, w szczególności pochodzenia zwierzęcego. Jeśli
przekroczymy należne zapotrzebowanie organizmu na białko,
musimy się liczyć, że nasz organizm się zbuntuje.
Nadmiar białek w organiźmie przyczynia się do wzrostu
zachorowalności na choroby serca, nowotwory jelita grubego,
alergie, choroby nerwowe i nadciśnienie tętnicze. Ponadto u tych
osób częściej występują zaparcia, nerwowości i kłopoty ze snem.
Społeczeństwa w krajach rozwiniętych spożywają duże, a często
zbyt duże ilości białek. Może to powodować osteoporozę, która
polega na zaburzeniach w strukturze kości. Warstwa korowa staje
się cienka, a gęstość tkanki kostnej ogólnie się zmniejsza.
Powoduje to kruchość i łamliwość kości.
Jakie właściwości mają białka?
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. Białka posiadają zdolność wiązania
cząsteczek wody. Efekt ten nazywamy hydratacją.
Denaturacja białek, która
polega na całkowitym
zniszczeniu ich struktury,
zachodzi na skutek działania
wysokiej temperatury,
mocnych kwasów i zasad,
detergentów.
Reakcją charakterystyczna białek jest reakcja ksantoproteinowa polegająca na działaniu stężonym kwasem azotowym HNO3 na
białka. Pod jego wpływem pojawia się żółte zabarwienie.
Druga reakcją charakterystyczną jest reakcja biuretowa - w której
w wyniku działania roztworu CuSO w środowisku silnie
zasadowym powstaje związek posiadający fioletowe zabarwienie.
4
Niewielkie stężenie soli zwiększa rozpuszczalność białek. Jeżeli
stężenie soli będzie wzrastać, korzystny wpływ jonów soli na
rozpuszczalność białka ustaje. Przy dużym stężeniu soli białka
rozpuszczalne w wodzie będą się wytrącać z roztworów
wodnych. Proces ten nazywa się wysalaniem.
-
-
-
Literatura:
Podręcznik do chemii ,,Ciekawa chemia cz.3”
www.wikipedia.pl
http://www.bryk.pl/teksty/gimnazjum/chemia/biochemia/129
47-właściwości_fizyczne_i_chemiczne_białek.html
http://www.bryk.pl/teksty/gimnazjum/chemia/biochemia/155
11-białka_i_jego_właściwości.html
http://www.eszkola.pl/czytaj/Aminokwasy%20/15677
http://chemia.organiczna.webpark.pl/bialka/bialka.htm
http://chemia.waw.pl/wiazanie-peptydowe.htm