Denaturacja białek  zniszczenie struktur powyżej I. Denaturacja zachodzi pod wpływem różnych czynników:
1. Pod wpływem czynników zrywających mostki wodorowe (wysoka temperatura, stężone kwasy i zasady, mocznik, guanidyna).
2. Pod wpływem metali ciężkich (zrywanie mostków dwusiarczkowych), rozpuszczalników organicznych (zniszczenie interakcji hydrofobowej)
3. Pod wpływem promieni UV (utleniające działanie wolnych rodników).
Denaturacja to proces nieodwracalny. Towarzyszą jej zmiany właściwości fizykochemicznych białka. Przez zniszczenie struktur II  IV nie dochodzi
do zmiany masy cząsteczkowej białka.
Kwas trójchlorowy (TCA) czy kw. nadchlorowy (PCA) są czynnikami denaturacyjno  koagulacyjnymi. Używane są do usuwania białka z materiału
biologicznego (tzw. proces odbiałczania).
W biologii molekularnej renaturacją nazywamy proces odwrotny do denaturacji. Polega na przywracaniu II- i III-rzędowej budowy prostych białek,
poprzez powolne powracanie do warunków przed denaturacją (np. ochładzania) i dotyczy wielu małych cząsteczek białek. Renaturacja stanowi dowód
na to, że cała informacja o budowie białka (II- i III-rzędowa) jest zawarta w sekwencji aminokwasów, która nie ulega zmianie podczas denaturacji.
Struktura IV rzędowa nie jest podczas tego procesu odtwarzana.
Proinsulina (81 aminokwasów) to peptyd, nieaktywny prekursor insuliny. Proinsulina powstaje w trzustce, w komórkach ² wysepek Langerhansa.
Preproinsulina (104 aa.) zawiera fragment sygnałowy złożony z 23 aminokwasów, który w siateczce śródplazmatycznej pod wpływem
odpowiedniego enzymu proteazy zostaje odcięty i w ten sposób powstaje proinsulina.
Proinsulina składa się z 81 aminokwasów. A
ańcuch proinsuliny przyjmuje charakterystyczną konformację z mostkami dwusiarczkowymi (między
cysteinami 7-7 i 20-19) łączącymi łańcuchy A i B (dodatkowo w łańcuchu A mostek między cysteinami w pozycji 6 i 11). Podczas wydzielania
insuliny w komórkach ² 35 aminokwasowy fragment - peptyd C - jest odcinany i powstaje wÅ‚aÅ›ciwy hormon. Najpierw endopeptydaza 1 przerywa
połączenie peptydu C z łańcuchem B, potem endopeptydaza 2 powoduje przerwanie połączenia pomiędzy peptydem C a łańcuchem A.
Struktura spinki do wÅ‚osów (zakrÄ™t ²) to element struktury drugorzÄ™dowej Å‚aÅ„cucha polipeptydowego zapewniajÄ…cy zmianÄ™  odwrócenie kierunku
w jego przebiegu. Ma postać ciasnej pętli, w której powstaje wiązanie wodorowe między grupą -CO- reszty n i grupą -NH- reszty n+3. Zwroty beta
czÄ™sto Å‚Ä…czÄ… antyrównolegÅ‚e nici beta, dlatego też je tak nazwano. Najczęściej w obrÄ™bie ² zakrÄ™tu wystÄ™pujÄ… glicyna (dosyć giÄ™tka i może sÅ‚użyć jako
ruchomy zawias między regionami łańcucha) i prolina.
Struktury te niezbędne są do zwinięcia łańcucha w formę kulistą.
Struktury białek:
" I rzędowa struktura  sekwencja aminokwasów. Zdeterminowana genetycznie i formowana jest w procesie translacji. Warunkowana przez
wiÄ…zania peptydowe (kowalencyjne).
" II rzędowa struktura  lokalne uorganizowanie w przestrzeni łańcucha peptydowego bez uwzględniania łańcuchów bocznych reszt
aminokwasowych. Jest uwarunkowana płaskością wiązania peptydowego oraz wiązaniami wodorowymi głównie między grupami karbonylowymi i
aminowymi łańcucha polipeptydowego. Wyróżniamy:
- Ä… helisÄ™
- ² kartkÄ™
- Å‚ helisÄ™
- zakrÄ™t ²
ą helisa  kształt wydrążonego cylindra i stanowi łańcuch polipeptydowy płaszczyznowo nawijający się na hipotetyczny walec w sposób
zapewniający maksymalne utworzenie wewnątrzłańcuchowych wiązań wodorowych. Na jeden skok spirali przypada 3,6 aminokwasów. Każde
następne wiązanie peptydowe ustawione jest o 0,15 nm wyżej (jeden skok spirali to 0,54 nm). Struktura ta powoduje asymetrię cząsteczki, skręca
promień spolaryzowanego światła w prawo. Im dłuższa helisa tym większy kąt skręcenia. Pomiędzy grupami CO i NH w sąsiadujących skrętach
tworzą się wiązania mostków wodorowych, równoległe do osi długiej cząsteczki. Powoduje to ściśnięcie spirali i większy stopień upakowania
poszczególnych skrętów. A
ańcuchy boczne aminokwasów skierowane są od osi spirali na zewnątrz, oddziałując ze sobą lub z otoczeniem.
Do aminokwasów, które bardzo negatywnie wpływają na stabilność helisy należą prolina, hydroksyprolina i glicyna. Aminokwasy destabilizujące to
kwas asparaginowy, kwas glutaminowy, lizyna, arginina. Są one zjonizowane w środowisku obojętnym i powodują odpychanie się jednoimiennych
ładunków. Helisę destabilizują też seryna, treonina, izoleucyna i walina (ze względu na stopień rozbudowania cząsteczki).
Kłębek statystyczny  struktura utworzona przy próbie wytworzenia helisy tylko z lizyny. Nazwy tej używa się do struktury giętkiej i podlegającej
zmianom, a więc statystycznie przypadkowej.
² kartka  inaczej struktura harmonijkowa, dywanowa. Okres identycznoÅ›ci to ok. 0,65  0,67 nm, który odpowiada odstÄ™powi zajÄ™temu przez dwie
reszty aminokwasowe. Rozciągnięte łańcuchy polipeptydowe z zagięciami pod odpowiednim kątem przy węglach ą układają się równolegle obok
siebie, tworząc strukturę warstwową stabilizowaną przez międzyłańcuchowe wiązania wodorowe. Reszty aminokwasowe skierowane są niemal
pionowo w górę albo w dół, co powoduje powstanie modelu pofałdowanej kartki  zapewnia to dosyć miejsca dla łańcuchów bocznych tych reszt.
Struktura ta nie ulega rozciągnięciu jak ą-helisa, ale daje się rozwarstwiać i złuszczać.
" III rzędowa struktura  upakowanie wszystkich atomów łańcucha polipeptydowego, mającego określoną strukturę I i II rzędu, w przestrzeni
stojącej do dyspozycji danej cząsteczki białkowej. Spowodowane to jest wewnątrzcząsteczkowym wzajemnym oddziaływaniem łańcuchów
bocznych aminokwasów. Warunkują to wiązania chemiczne wszystkich typów, a głównie mostki dwusiarczkowe, oddziaływania jonowe i
hydrofobowe.
" IV rzędowa struktura  dotyczy tylko białek zbudowanych z więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego i ich trójwymiarowej konfiguracji.
Warunkują ją różne typy wiązań chemicznych: od atomowych do wodorowych. Reprezentuje ona sobą upakowanie w przestrzeni co najmniej dwóch
łańcuchów polipeptydowych, tworzących cząsteczkę białka i stanowiących jego podjednostki.
Wysalanie białek  strącanie białek z roztworów poprzez dodanie stężonego roztworu soli. Proces jest wynikiem zaburzenia otoczki solwatacyjnej i
agregacji cząsteczek białek w wyniku łatwiejszego kontaktu pomiędzy polarnymi grupami sąsiadujących cząsteczek. Do wysalania stosuje się sole
metalu lekkiego (oprócz KCl) lub amonu, np. siarczanu amonu. Proces ten jest przejściem zolu w żel (koagulacja), nie narusza struktury białka (także
czwarto- i trzeciorzędowej) i jest odwracalny (nie powoduje denaturacji).
Białko najłatwiej wysolić w pH równym jego punktowi izoelektrycznemu.
" Globuliny wysalajÄ… siÄ™ przy 50% nasyceniu (NH4)2SO4 i przy 100% nasyceniu MgSO4 Albuminy wysalajÄ… siÄ™ przy 100% nasyceniu MgSO4.
" Etanol również wysala białko. Gdy do r-ru białka dodamy stężony alkohol pojawia się osad; szybko go rozcieńczymy to widzimy, że część białka
wysoliła się, a stopniowo mała część zdenaturyzowała. Gdy rozcieńczymy dopiero po jakimś czasie to zachodzi przede wszystkim denaturacja.
Glikoproteiny  są białkami zawierającymi związane kowalencyjnie, z reguły liczne, oligosacharydy o łańcuchu prostym, czasem rozgałęzionym,
złożonym zwykle z 2-10 reszt monosacharydu (z reguły są zbudowane z N-acetyloheksozaminy, galaktozy lub mannozy, a rzadziej z glukozy).
Dołączanie sacharydów następuje po pełnej syntezie łańcucha polipeptydowego w ramach tzw. modyfikacji potranslacyjnej.
Skleroproteiny - białka charakteryzujące się dużą zawartością cysteiny i aminokwasów zasadowych oraz kolagenu i elastyny, odznaczają się dużą
zawartością proliny i hydroksyproliny, nie rozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli, natomiast wykazują dobrą rozpuszczalność w
alkoholu tioglikolowym.
Są to typowe białka o budowie włóknistej, dzięki temu pełnią funkcje podporowe. Do tej grupy białek należy keratyna, kolagen, miozyna i fibroina.
KOLAGEN
Budowa
Struktura pierwszorzędowa
Niezwykła ze względu na powtarzającą się sekwencję reszt aminokwasów, która może być zapisana, jako polimer tripletów (Gly  X  Y), gdzie każda
trzecia reszta jest glicyną, a X i Y to najczęściej prolina i hydroksyprolina. Można przyjąć, że przeszło 33% reszt aminokwasowych to glicyna, 22% -
prolina i hydroksyprolina, 11% - alanina a 10% - asparginian i glutaminian. Zwraca uwagę brak reszt cysteinowych i wiązań dwusiarczkowych.
Struktura drugorzędowa
Potrójny heliks kolagenu tworzą trzy łańcuchy polipeptydowe , z których każdy ma postać rozciągniętej śruby o skoku 0,86 nm. Tripletowa cząsteczka
to trzy lewoskrętne łańcuchy nawinięte na jednym hipotetycznym walcu. Okres identyczności to 0,28  0,29 nm. Każdy łańcuch ma strukturę ł-helisy
z licznymi mostkami wodorowymi hydroksyproliny.
Synteza
1. Wytworzenie preprokolagenu i prokolagenu. Zachodzi to na matrycy mRNA (związanego z rybosomami siateczki śródplazmatycznej) powstają
łańcuchy preprokolagenu. Po oddzieleniu od nich sekwencji sygnałowej (w momencie przejścia do cystern ER) powstaje prokolagen.
2. Hydroksylacja łańcuchów prokolagenu. Dotyczy ona Pro i Lys, jest modyfikacją potranslacyjną, dostarczającą 4  hydroksyproliny lub 3 
hydroksyproliny (Pro  OH, Hyp) oraz 5  hydroksylizyny (Lys  OH, Hyl). Proces katalizujÄ… hydroksylazy (klasa I). ProlinÄ™  4  dioksygenaza
proliny 2  oksoglutaranu, a Lizynę  5  dioksygenaza lizyny 2  oksoglutaranu. W centrum aktywnym obu oksygenaz znajduje się jon żelazowy.
Utrzymanie jego w tym stanie, nieodzowne dla aktywności enzymów, wymaga obecności Wit. C jako czynnika redukującego. Prolina ulega
Hydroksylacja tylko wtedy, gdy jest usytuowana na w długim łańcuchu polipeptydowym po aminowej stronie reszty glicyny dostarczając 4 
hydroksyprolinę. Brak Wit. C powoduje zahamowanie hydroksylacji i zaburzenia w wytwarzaniu tripletowej cząsteczki tropokolagenu wywołujące
patologiczne zmiany skórze i kruchość naczyń krwionośnych.
Szkorbut, samoistne krwawienia, uszkodzenia naczyń krwionośnych, krwawe wybroczyny, złe gojenie i odnawianie się ran, rozpulchnienie
dziąseł, zmiany w zębach (np. zgorzel), bolesność stawów i mięśni, obrzęki kończyn, osłabienie, utrata apetytu, obniżenie wydolności fizycznej,
depresja, osteoporoza, niedokrwistość mikrocytarna niedobarwliwa, nadczynność gruczołu tarczowego, zaburzenia neurologiczne, wtórne infekcje,
schorzenia żołądka, zapalenie błony śluzowej, przedłużenie okresu zaziębienia organizmu i trudności w leczeniu zakażeń. Ostatecznie może
prowadzić do śmierci.
3. Glikozylacja łańcuchów prokolagenu. Odbywa się za pomocą enzymów klasy II  transferaz (glukozylotransferazy, galaktozylotransferazy).
Reszty cukrowe zwiÄ…zane z kolagenem to glukoza i galaktoza. Disacharydowe reszty (glukoza  galaktoza) zespolone sÄ… ze sobÄ… wiÄ…zaniem Ä…,1
2-glikozydowym, są połączone O  glikozydowo z grupą hydroksylową przy węglu 5 lizyny i 4 proliny. Proces ten kończy się w momencie
utworzenia potrójnego heliksu cz. prokolagenu.
4. Utworzenie tripletowej cząsteczki. Jest to ostatnie wydarzenie mające miejsce wewnątrz komórki. Połączenie odbywa się za pomocą wiązań
wodorowych i mostków dwusiarczkowych (zachodzących w obrębie N- i C  terminalnych telopeptydów). Istotne łańcuchy zawierają 100
nadliczbowych aminokwasów przy N  końcu i ok. 300 przy C  końcu.
5. Sekrecja. Sekrecja z wnętrza komórki do macierzy zewnątrzkomórkowej.
6. Usunięcie telopeptydów z N- i C-końców łańcuchów pro kolagenowych, zachodzące przy udziale peptydaz pro kolagenowych (hydrolazy klasa
III). Masa jednego łańcucha prokolagenu wynosi 140000. Od N  końca zostaje odczepiony peptyd o m.cz. 15000, a z C  końcowego o m. cz.
30000, co dostarcza łańcuch tropokolagenu o masie 95000. Obecność telopeptydów zapobiega wczesnemu uformowaniu cząsteczek
tropokolagenu.
7. Wytworzenie wiązań poprzecznych. Główną rolę odgrywa ty lizyna i produkt jej oksydacyjnej dezaminacji  allizyna. Do wytworzenia jej
niezbędna jest oksydaza lizynowa katalizująca utlenienie CH2NH2 do grupy aldehydowej. Powstają dwa typy wiązań kowalencyjnych: między Lys
a Allizyną i między dwoma Allizynami. W pierwszym przypadku dochodzi do powstania dehydrolizynonorleucyny, ulegającej redukcji do
lizynonorleucyny. W drugim zachodzi kondensacja aldolowa i wytworzenie między łańcuchami wiązania z wolna grupą aldehydową, która może
być przyłączana do trzeciego łańcucha tropokolagenu i formowania tzw. łącznika histydynowo  aldolowego.
8 i 9. Spontaniczna asocjacja cząsteczek tropokolagenu w mikrowłókienka kolagenu, a tych we włókienka o średnicy 50 nm i dalej we włókna o
gruboÅ›ci ok. 0,5 µm. Włókna te sÄ… stabilizowane przez wiÄ…zania pomiÄ™dzy resztami lizyny, zarówno Å›ródczÄ…steczkowo jak i miÄ™dzyczÄ…steczkowo.
Grupą prostetyczną mioglobiny i hemoglobiny jest hem (cykliczny tetra pirol). W tetrapirolu 4 pierścienie pirolowe są połączone mostkami ą 
metioninowymi tworzÄ…c pÅ‚aski ukÅ‚ad cykliczny. Podstawniki w pozycjach ² pierÅ›cieni pirolowych to grupy metioninowe (M), winylowe (W) i
propionianowe (P) ułożone w kolejności: MVMVMPPM. W centrum tego układu znajduje się żelazo (Fe+2). Utlenienie jonu żelazawego wiąże się z
utratą aktywności biologicznej tych białek.
MIOGLOBINA
Magazynuje tlen w mięśniach czerwonych, który w warunkach niedoboru wykorzystywany jest w mitochondriach do syntezy ATP na drodze
fosforylacji oksydacyjnej. Ilość przyłączana do mioglobiny tlenu jest zależna od stężenia tlenu. Wartość pO2 w żyłach i mięśniach wynosi odpowiednio
40 i 20 mm Hg, a mioglobina nie oddaje znacznej części związanego tlenu nawet przy ciśnieniu 20 mm Hg, dlatego nie może służyć jako przenośnik
tlenu z płuc do tkanek. Dopiero w warunkach niedoboru tlenu, kiedy pO2 w mięśniach wynosi ok. 5 mm Hg mioglobina uwalnia związany tlen.
Budowa
Struktura pierwszorzędowa
jest to pojedynczy łańcuch polipeptydowy o m.cz. 17000, zbudowany z 153 reszt aminokwasowych. Zewnętrzna część białka jest polarna, a wnętrze 
niepolarne. Reszty aminokwasowe zawierające obie grupy (Thr, Trp, Tyr), są skierowane swoją niepolarną częścią do wnętrza cząsteczki. Poza dwiema
czÄ…steczkami His, wewnÄ…trz czÄ…steczki znajdujÄ… siÄ™ jedynie aminokwasy niepolarne (Leu, Val, Phe, Met).
Struktura drugorzędowa
Silnie upakowana w przestrzeni kulista cząsteczka (4,5X3,5X2,5). Nieregularna struktura wykazująca brak symetrii. Poszczególne ą  helisy, regiony o
strukturze ²  kartki czy pÄ™tle w Å‚aÅ„cuchu polipeptydowym okreÅ›la siÄ™ za pomocÄ… liter i cyfr. 75% to 8 prawoskrÄ™tnych Ä…  helis o dÅ‚ugoÅ›ci 7  20
aminokwasów. Licząc od końca aminowego, odcinki heliakalne są oznacza się kolejnymi literami od A do H, natomiast fragmenty międzyhelikalne
literami dwóch odcinków, które one łączą. Poszczególne aminokwasy określa się za pomocą litery oznaczającej helisę, oraz liczby wskazującej jej
miejsce od końca aminowego w tej helisie.
Pierwszorzędowa struktura apomioglobiny
Apomioglobina to pozbawiona hemu mioglobina. Pozbawia się ją hemu obniżając pH do 3,5 (zmniejszenie struktury ą  heliakalnej), lub wpływem
mocznika (całkowity zanik struktury). Usunięcie mocznika przez dializę przywraca strukturę heliakalną, a w obecności Fe+2 aktywność biologiczną.
Struktura pierwszorzędowa determinuję strukturę 2-rzędową i 3-rzędową białka.
Histydyny F8 i E7
w mioglobinie grupa hemowa znajduje się w zagłębieniu między helisami E i F. Polarne, propionianowe łańcuchy boczne hemu są skierowane na zew.
Cząsteczki, a jego pozostała część znajduję się we wnętrzu białka, gdzie z wyjątkiem His F8 i E7 otaczają go reszty niepolarne. Atom Fe piątym
wiązaniem koordynacyjnym wiąże się z pierścieniem imidazolowym His F8 (histydyna proksymalna). W mioglobinie pozbawionej tlenu F jest
wysunięty o ok. 0,03 nm. w kierunku His F8. W przypadku utlenowanej mioglobiny, w której tlen zajmuje 6 pozycję koordynacyjną, Fe jest wysunięte
o 0,01 nm. A wiec utlenowaniu mioglobiny towarzyszy ruch Fe i His F8 i reszt kowalencyjnie z nią połączonych. Skutkiem tego zjawiska jest zmiana
konformacji części białka.
Apomioglobina zmniejsza powinowactwo Fe do CO
W utlenowanej mioglobinie wiązanie między O a Fe jest prostopadłe do płaszczyzny hemu. Drugi atom O natomiast przyłącza się pod kontem 121o do
tej płaszczyzny z dala od His E7. CO w wyizolowanej cząsteczce hemu przyłącza się 25000 razy silniej od O. Nie dzieje się tak w organizmie z
powodu przestrzennej zawady, jaką stanowi otoczeni hemu w mioglobinie (głownie His E7 tworzy zawadę dla wiązania CO pod kątem prostopadłym
do powierzchni hemu). Co wiąże się w miej korzystnej konfiguracji, co zmniejsza silę przyłączania do cząsteczki do 200 razy.
HEMOGLOBINA
Funkcje biologiczne:
1. Przenosi O2 z płuc do tkanek
2. Przenosi CO2 i protony z tkanek do płuc w celu ich wydalenia
Budowa
Konsekwencja 4-rzędowej struktury  jest odpowiedzialna za nowe właściwości, allosteryczne których nie posiada mioglobina.
Hemoglobina jest tetramerem skÅ‚adajÄ…cym siÄ™ z par dwóch Å‚aÅ„cuchów polipeptydowych (Ä… ² Å‚ ´ S itd.). Podobne pod wzglÄ™dem dÅ‚ugoÅ›ci polipeptydy
Ä… (141 reszt aminokwasowych) i ² (146 reszt aminokwasowych) hemoglobiny A(HbA) sÄ… kodowane przez różne geny i majÄ… odmiennÄ… strukturÄ™
pierwszorzÄ™dowÄ… , natomiast Å‚aÅ„cuchy ²Å‚´ hemoglobin ludzkich charakteryzuje duża konserwatywność ich sekwencji. Każdy hem jest poÅ‚Ä…czony z
białkiem wiązaniem koordynacyjnym od żelaza do azoty histydyny.
" HbA (podstawowa prawidłowa u ludzi dorosłych) ą2
²2
" HbF (płodowa) ą2
Å‚2
" HbS (sierpowatych krwinek czerwonych) Ä…2
S2
" HbA2 (prawidłowa, stanowiąca 2,5% Hb całkowitej) ą2
´2
Mioglobina i podjednostki ² Hemoglobiny maja taka samÄ… strukturÄ™ 2  i 3  rzÄ™dowÄ….
To podobieństwo dotyczy także umiejscowienia hemu i odcinków heliakalnych. Jest to po części wynikiem substytucji aminokwasów o podobnych
wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach i równoznacznych pozycjach w strukturze pierwszorzÄ™dowej. Nawet wystÄ™powanie 7 a nie 8 odcinków w heliakalnych Å‚aÅ„cuchu ² nie
zmienia zasadniczego podobieÅ„stwa strukturalnego tych polipeptydów. Tak jak w mioglobinie, zarówno podjednostki Ä… jak i ² HbA charakteryzuje
obecność hydrofobowych reszt aminokwasowych wew. Cząsteczki (z wyj. 2ch reszt His), a hydrofilowych na zew.
Utlenowanie Hb
Tetrameryczna hemoglobina wiąże w płucach 4 cz. O2, powstaje oksyhemoglobina (HbO2) Przyłączenie O2 przez jeden z hemów ułatwia wiązanie
kolejnych cząsteczek O2 przez pozostałe grupy hemowe. Do czynników zmniejszających powinowactwo Hb do tlenu należą: obniżenie pH, wzrost st.
CO2 (efekt Bohra) i 2,3  difosfogliserynianu.
Hemoglobina płodowa (HbF)
Ma większe powinowactw do tlenu niż HbA z krwi matki i dlatego może od niej przyjmować tlen dla organizmu płodu. Zaraz po urodzeniu stanowi
ona jeszcze 60  80% całkowitej hemoglobiny. Potem szybko rozpada się.
Hemoglobina A2
Odmiana HbA, obok dwóch Å‚aÅ„cuchów Ä… zawiera dwa Å‚aÅ„cuchy ´.
Hemoglobinopatia
" Hemoglobina M (methemoglobina)
" His F8 Tyr, powoduje to stabilizacje żelaza hemowego w formie Fe+3. Występowanie żelaza w formie Fe+3 może być powodowane różnymi
czynnikami (np. sulfonamidy), dziedziczenia lub obniżonej aktywności reduktazy methemoglobinowej. Methemoglobina nie wiąże O2, dlatego nie
bierze ona udziału w transporcie. Nadmierne ilości MetHb mogą tworzyć się u dzieci po zatruciu związkami utleniającymi, zwłaszcza azotynami i
azotanami, H2O2, ozonem, zwiÄ…zkami nitrowymi itd. MetHb ma barwÄ™ brunatnÄ… i nawet niewielki wzrost daje objawy sinicy.
" Hemoglobina S
Glu A2 (6)² Val. Reszta ta znajdujÄ™ siÄ™ na powierzchni czÄ…steczki odpowiadajÄ…cej za jej kontakt z H2O. ZastÄ…pienie polarnego Glu niepolarnÄ… Val
powodujÄ™ powstanie na powierzchni Å‚aÅ„cucha ²  lepkich miejsc , nie ma ich w HbA. HbS Å‚Ä…czÄ… siÄ™ ze sobÄ… za pomocÄ… lepkich miejsc tworzÄ…c
agregaty zniekształcające erytrocyty. Erytrocyty ukazują się, jako sierpy, w których cały barwnik krystalizuje się na obwodzie komórki.
" Karboksyhemoglobina (HbCO)
Powinowactwo do CO jest 200 razy większe niż do O2. Powstaje związek o żywo czerwonym zabarwieniu o dwóch smugach absorpcyjnych przy 542 i
570. Człowiek zatruty CO ma zaróżowioną skórę.
Metoda Sangera
białko złożone z kilku podjednostek rozdysocjowuje się pojedyncze łańcuchy polipeptydowe za pomocą odczynników denaturujących, m.in. st.
roztworu mocznika (8M) lub dodecylosiarczanu sodowego (SDS). Mostki  S-S- rozczepia siÄ™ redukcyjnie za pomocÄ… 2  merkaptoetaolu (2  ME).
Powstające w ten sposób grupy - SH blokowane są odwracalnie w wyniku np. klinowania kwasem jodooctowym w celu zahamowania dalszych ich
reakcji lub ponownego utlenienia. Po oznaczeniu N i C  końcowych aminokwasów polipeptydów, łańcuch jest rozczepiany za pomocą częściowej
hydrolizy enzymatycznej na mniejsze fragmenty . Najczęściej stosuje się oddzieloną, częściową proteolizę za pomocą kilku proteaz np. trypsyny i i
chymotrypsyny, uzyskując odpowiednie peptydy tryptyczne i chymotryptyczne. Trypsyna rozdziela wiązania, w które zaangażowana jest
karboksylowa grupa lizyny i argininy, a chymotrypsyna  z grupą karboksylową aminokwasów aromatycznych.
Metoda Edmana
wykorzystuje się tu fenyloizotiocyjanian. W przeciwieństwie do techniki Sangera metoda ta pozostawia nietknięty łańcuch polipeptydowy po usunięciu
N  końcowy aminokwas, jako fenylohydantoinową pochodną, którą identyfikuję się za pomocą techniki HPLC. Następnie dochodzi do kolejnych
odłączeń pochodnych reszt aminokwasów. W jednym ciągu operacyjnym określa się sekwencje 30  40 (czasami 60  80) aminokwasów.
ALBUMINY
Albumina:
" Białka niskocząsteczkowe (m. cz. 69000)
" Kształt owalny
" Wysoka hydrofilność
" OdgrywajÄ… rolÄ™ koloidu ochronnego
" Wpływają na ciśnienie osmotyczne krwi (spadek zawartości albuminy może spowodować obrzęki tkanek)
" pI = 4,9
" sÄ… syntetyzowane w wÄ…trobie
" służą do transportu różnych substancji (bilirubiny, sulfonamidy, glikozydy, miedzi, wapnia)
" gęstość 40  52 g/l, 55  70%
" 40% albumin znajduje się wewnątrz kom. Pozostała część w przestrzeni pozakomórkowej
" Składa się z jednego łańcucha polipeptydowego zbudowanego z 585 aminokwasów, zawiera 17 mostków dwusiarczkowych
" Można ją podzielić na 3 domeny spełniające odmienne funkcje
Transtyretyna
" Zwana prealbuminÄ…
" Uczestniczy w transporcie retinolu (Wit. A) z wÄ…troby do tkanek pozawÄ…trobowych
" Tworząc potrójny kompleks z retinolem i białkiem wiążącym retinol (RBP) zapobiega utracie retinolu z moczem
" Wiąże tyroksynę
Ä…2
GLOBULINY
Haptoglobina
" Wiąże pozakomórkową hemoglobinę
" Tworzy kompleks Hb  Hp osiÄ…gajÄ…cy masÄ™ 155000 (Hb  65000, Hp  90000)
" Zapobiega utracie wolnej Hb przez nerki (czym chroni przed utratÄ… Fe)
" Należy do białek ostrej fazy i jej st. Zwiększa się w wielu stanach zapalnych
" Wiąże wolny hem
Ceruloplazmina
" Zabarwiona na niebiesko
" Zawiera ok. 90% Cu zawartej w osoczu
" Każda cząsteczka może przenosić 6 atomów Cu
" Wykazuję aktywność oksydazową
² GLOBULINY
Transferyna
" Syntetyzowana przez wÄ…trobÄ™
" Jej nadmiar stwierdza się w wątrobie i śledzionie
" Ma ponad 20 polimorfotycznych form
" Odgrywa rolÄ™ w gospodarce Fe
" Zbudowana jest z 4 podjednostek, które otaczają 3000  4000 atomów Fe
Immunoglobuliny:
" ZawierajÄ… Å‚aÅ„cuch H, wystÄ™pujÄ…cy w postaci odmian oznaczonych literami Ä…, Å‚, ´, µ i µ.
- IgA  zawiera łańcuch ą, dzieli się na 2 podklasy. Jest jednym z najobficiej występujących białek osocza, spotykana jest tez w innych płynach
biologicznych (immunoglobulina sekrecyjna)
- IgG  zbudowana z łańcuch ł, dzieli się na 4 podklasy, jest zdolna do przekraczania bariery łożyskowej, ochrania płód przed zakażeniem
wewnÄ…trzmacicznym.
- IgE  posiada Å‚aÅ„cuch µ, uczestniczy w reakcjach alergicznych, Å‚Ä…czy siÄ™ z powierzchniÄ… bazofilów i kk. tucznych, gdzie peÅ‚ni rolÄ™ receptora
antygenowego, po zwiÄ…zaniu antygenu powoduje wydzielanie histaminy
- IgM  posiada Å‚aÅ„cuch µ, wystÄ™puje w postaci pentametru
- IgD  posiada Å‚aÅ„cuch ´
Beta alanina (składnik kwasu pantotenowego)
Tauryna (aminokwas niebiałkowy, produkt dekarboksylacji kwasu cysteinowego. Występuje w żółci, gdzie z kwasami żółciowymi tworzy kwasy
taurocholowe. Stosowany przy produkcji niektórych napojów)
Cystyna (produkt odwodorowania cysteiny). Zbudowana z dwóch cystein.
GABA (kwas gamma aminomasłowy, neuroprzekaz
nik, produkt dekarboksylacji Glu)
Ornityna (powstaje z Arg po odszczepieniu mocznika. Bierze udział w cyklu mocznikowym, przekształca się w cytrulinę)
Cytrulina (bierze udział w cyklu mocznikowym, powstaje z ornityny)
Tyroksyna (T4, jeden z hormonów tarczycy)
DOPA (produkt utleniania Phe, neuroprzekaz
nik, prekursor adrenaliny)
Homocysteina (związek pośredni w biosyntezie Met)
Kwas arginino bursztynowy (związek pośredni w syntezie mocznika)
Homoseryna (związek pośredni w metabolizmie treoniny, asparaginianu i metioniny)
Selenocysteina (aminokwas obecny w białkach enzymatycznych)
Chlorek dansylu (związek używany do znakowania N końca łańcucha peptydowego)
Chlorek dabsylu (używany do znakowania N końca łańcucha peptydowego)
Glutation (umożliwia usuwanie z ustroju związków azotowych i chlorowcopochodnych toksyn, jest także antyoksydantem) (Glu  Cys  Gly ale Glu
wiÄ…zanie grupÄ… COOH tÄ… dalszÄ…  Å‚)
Karnozyna (składnik ludzkich mięśni)
Anseryna (składnik mięśni ptaków)
Białka złożone  cząsteczki zawierające oprócz białka część niebiałkową
" Chromoproteiny (dodatkowa grupa prostetyczna)
" Fosfoproteiny (dodatkowo estrowo zwiÄ…zany kwas fosforowy)
" Glikoproteiny (dodatkowo oligosacharydy)
" Metaloproteiny (dodatkowo jony metali, gł. żelaza, magnezu, miedzi, cynku i manganu)
Aminy biogenne: powstają przez dekarboksylację aminokwasów obojętnych i zasadowych, wg równań
Aminy biogenne dzielimy na:
" Alifatyczne
- Monoaminy
" Metyloamina CH3NH2 - pochodna glicyny
" Dimetyloamina CH3-NH-CH3 - pochodna glicyny
" Trimtyloamina (CH3)3N - pochodna glicyny
" Etyloamina CH3CH2NH2 - pochodna alaniny
" Hydroksyetyloamina (kolamina) HO CH2-CH2 NH2  pochodna seryny
" Cysteamina SH  CH2  CH2  NH2  pochodna cysteiny
" ²  hydroksypropyloamina
- pochodna treoniny
- poliaminy
" trimetylenodiamina NH2 (CH2)3NH2 - pochodna metioniny
" putrescyna NH2 (CH2)4NH2  pochodna ornityny
" Kadaweryna NH2 (CH2)5NH2 - pochodna lizyny
" agmatyna NH2-(CH2)4-NH-C(=NH)-NH2  pochodna argininy
" spermidyna H2N-(CH2)4-NH-(CH2)4-NH2  pochodna argininy
" spermina NH2(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2  pochodna argininy
" Ketocholowe
- Tyramina  pochodna tyrozyny
- Dopamina  pochodna tyrozyny
- Noradrenalina  pochodna tyrozyny
- Adrenalina  pochodna tyrozyny
" Heterocykliczne
- Imidazolowe
" Histamina  pochodna histydyny
" Metylohistamina  pochodna histydyny
- Indolowe
" Tryptamina  pochodna tryptofanu
" Serotonina  pochodna tryptofanu
Aminy wykazują silne działanie farmakodynamiczne na tkankę nerwową i mięśniówkę gładką. Większość amin keto cholowych, imidazolowych i
indolowych powoduje zmiany ciśnienia, najczęściej są również neurohormonami.
Wiązanie peptydowe - umowna nazwa wiązania amidowego występującego między aminokwasami peptydów i białek. Wiązanie peptydowe łączy
grupÄ™ Ä…-aminowÄ… jednego aminokwasu z grupÄ… Ä…-karboksylowÄ… drugiego aminokwasu.
Występuje ono w dwóch formach izomerycznych: cis i trans. W wiązaniu peptydowym wyróżnić można dwie formy mezomeryczne (rezonansowe),
nadające wiązaniu węgiel-azot częściowy charakter wiązania podwójnego. Efekt ten wzmacnia siłę wiązania oraz silnie hamuje rotację wokół wiązania
C-N, dzięki czemu wiązanie jest płaskie. Możliwa natomiast jest rotacja wokół wiązań z grupami bocznymi.
Do oznaczania masy cząsteczkowej białka używa się:
" Ultrawirowania białek w ultrawirówce Svedberga
" Filtracji żelowej
" Elektroforezy w żelach w obecności SDS (siarczanu dodecylu sodu)
Filtracja żelowa, metoda umożliwiająca rozdział białek na podstawie ich masy cząsteczkowej, w kolumnach wypełnionych polimerami o porowatej
strukturze, np. żelami dekstranowymi (Sephadex), agarozowymi (Sepharose), poliakrylamidowymi (Biogel), nazywanych sitami molekularnymi;
cząsteczki duże wypływają z kolumny szybciej, mniejsze  wolniej; filtracja żelowa wykorzystuje się też do oczyszczania białka oraz wyznaczania
masy czÄ…steczkowej.
Stosując do rozdziału białka o różnych masach cząsteczkowych, można wystandaryzować kolumnę i wykreślić wykres zależności między masą
cząsteczkową a objętością buforu w jakim białko wypływa z kolumny, co pozwala określić masę cząsteczkową badanego białka.
Elektroforeza żelowa. W elektroforezie żelowej ośrodkiem w którym przemieszczają się badane substancje jest żel elektroforetyczny wykonany z
agarozy,poliakrylamidów, agaru lub skrobi (metoda historyczna), uformowany w płytkę długości kilkunastu - kilkudziesięciu centymetrów i grubości
od ułamka do kilku milimetrów (rzadziej jest to słupek - elektroforeza dyskowa). Kroplę analizowanej mieszaniny nanosi się w zagłębienie w żelu -
studzienkę. Próbka rozpuszczona jest z reguły w roztworze o większej gęstości (np. w formamidzie), dzięki czemu rozpływa sie na dnie studzienki, a
po włączeniu zasilania migruje do żelu jako wąski prążek. W zależności od techniki, cały żel lub jego końce zanurzone są w przewodzącym prąd
roztworze buforowym. Wzdłuż krawędzi żelu, zwykle na dwóch przeciwległych bokach płytki, biegną, elektrody, do których przykłada się stałe lub
asymetryczne pulsujące napięcie elektryczne rzędu 50-3000 V. Ze względu na zróżnicowaną mobilność elektroforetyczną, ruchliwsze (zazwyczaj
mniejsze) cząsteczki w oddalają się szybciej od miejsca naniesienia próbki. Przebieg elektroforezy można monitorować nanosząc (na osobnych
ścieżkach lub razem z preparatem) specjalne barwniki (tzw. markery) o znanej mobilności elektroforetycznej.
Modyfikacje łańcuchów bocznych aminokwasów:
1. Modyfikacje zachodzące z rozerwaniem wiązań chemicznych głównie peptydowych
" Odszczepienie  w trakcie syntezy niektórych polipeptydów N  końcowego aminokwasu w postaci metioniny, N- formylometioniny ewentualnie
tylko samej grupy formylowej z tej N- formylometioniny.
" Hydroliza wiązań peptydowych wewnątrzcząsteczkowych w przekształceniu preprobiałek i probiałek w produkt ostateczny
2. Modyfikacje grupy Ä…  aminowej i Ä…  karboksylowej w polipeptydzie.
" Modyfikacje ą  aminowej grupy sprowadzają się do jej acetylowania najczęściej w postaci reszt acetylowych. Acetylacja grupy ą  aminowej N 
końcowego aminokwasu zachodzi jednocześnie z inicjacją syntezy łańcucha polipeptydowego i jest procesem nie odwracalnym.
" Modyfikacje grupy ą  karboksylowej zalicza się przekształcanie jej w ą  amidową , ADP  rybozylacje karboksyloterminalnej lizyny w histonie,
zwiÄ…zanie tyrozyny z grupÄ… Ä…  karboksylowÄ… w tubulinie
3. Modyfikacje łańcuchów bocznych aminokwasów.
" Acetylacja  dostarcza N  acetylolizyny obniżajÄ…c Å‚adunek dodatni tego aminokwasu. Aminacja na µ  aminowych grupach reszt lizyny w
wewnętrznych pozycjach łańcucha polipeptydowego jest procesem odwracalnym. Katalizują go acetylotransferazy przenoszącą resztę acetylową z
acetylo  CoA na substrat. Usuwanie octanu odbywa siÄ™ przy udziale deacetylazy.
" Fosforylacja  zachodzi na atomie azotu grupy aminowej reszt zasadowych lub tlenie asparaginianu oraz hydroksylowych aminokwasów,
dostarczajÄ…c odpowiednio N- i O  fosfopochodnych .
" Metylacja  katalizują ją metylotransferazy, czerpiąc grupę metylową z jej donorów. Akceptorami są atomy azoty grupy aminowej w aminokwasach
zasadowych i glutaminie oraz tlenu w asparaginianie.
" Racemizacja in vivo L  asparaginianu w D  asparginian jest modyfikacjÄ… zwiÄ…zanÄ… z wiekiem. W ciÄ…gu roku ok. 0,14% L  asparaginianu ulega
przekształceniu w D  asparginian w białku soczewki ludzkiej.
" ADP  rybozylacja to modyfikacja w postaci polimerów adenozynodifosfororybozy. Warunkuje ją ADP  rybozylotransferaza polimeryzująca.
Katalizuje polimerazÄ™ grup ADP  rybozy, pochodzÄ…cych z di nukleotydu nikotnoamidoadeninowego (NAD +) wytwarzajÄ…c wiÄ…zania glikozydowe
pomiędzy C  1 rybozy z której został usunięty amid kwasu nikotynowego i węglem 2 rybozy następnego monomeru. Jest modyfikacja odwracalna
w wyniku rozszczepienia hydrolitycznego kolejnych wiązań ryboza  ryboza.
" Glikozylacja  przyłączanie reszt cukrowych do białek jest katalizowane przez glukozylotransferazy. Akceptorami tych reszt lub bloków
oligosacharydowych mogÄ™ być: asparagina, seryna, treonina, ´  hydroksylizyna, cysteina. Najpowszechniej jednak wynikiem glikozylacji sÄ…
wiązania N  glikozydowe pomiędzy grupą amidową asparaginy i N  acetyloglukozoaminą oraz wiązanie O  glikozydowe pomiędzy grupami
hydroksylowymi hydroksyaminokwasów (Ser, Thr) i N  acetylogalaktozoaminą. Glikozylacja podstawna zachodzi w ER szorstkiej, terminalna w
aparacie Golgiego.
Aminokwasy endogenne pozostałe
Aminokwasy egzogenne Aminokwasy endogenne
cytrulina
Lizyna NH3(CH2)4Gly
Metionina CH3S(CH2)2Gly
Alanina
Homoseryna Hse
Glicyna
hydroksylizyna
Leucyna
karnityna
kwas gamma-aminomasłowy
Izoleucyna Asparagina
Glutamina
kwas asparaginowy
kwas glutaminowy Histydyna
ornityna
Seryna
tauryna
Aminokwasy obojętne
Fenyloalanina Cysteina
Glicyna
Alanina
Walina
Treoina
Leucyna
Prolina
Izoleucyna
Aminokwasy z gr. OH
Hydroksyprolina
Seryna
Treonina
Tryptofan
Tyrozyna
Aminokwasy z S
Cysteina
Arginina
Metionina Walina
Aminokwasy Kwaśne
Kw. Asparaginowy
Asparagina
Tyrozyna
Kw. Glutaminowy
Glutamina
Aminokwasy zasadowe
Arginina
Lizyna
Histydyna
Aminokwasy aromatyczne
Histydyna
Fenyloalanina
Tyrozyna
Tryptofan
Aminokwasy niebiałkowe
beta-alanina
tauryna
Aminokwasowe hormony -tyroksyna, trójjodotyronina, adrenalina, noradrenalina
Hormony oligopeptydowe - wazopresyna i oksytocyna
Hormony peptydowe - kortykotropina, insulina glukagon
Białka strukturalne - kolagen, elastyna
Białka transportowe - hemoglobina, albumina, transferyna
Chromoproteiny - hemoproteidy, flawoproteidy, karotenoproteidy, fikobyliny