FUNKCJE BIAŁEK :

- BUDULCOWA ( kolagen – buduje skórę )

- ENZYMATYCZNA ( katalityczna ; przyśpieszenie reakcji )

- MOTORYCZNA ( mięsnie = miozyna i aktyna )

- ODŻYWCZA

- ODPORNOŚCIOWA ( buduje przeciwciała )

- TRANSPORTOWA ( hemoglobina )

- MAGAZYNUJĄCA ( mioglobina – magazynuje tlen )

- ENERGETYCZNA ( w ostateczności )

- HORMONALNA , regulacyjna

ELEKTROFOREZA

- podział białek osocza pod wpływem stałego prądu elektrycznego

- za mało albuminy = organizm niedożywiony białkowo

METABOLIZM

Żywy organizm, jako układ otwarty, pobiera pokarm i tlen, wydala natomiast dwutlenek węgla (CO₂) i produkty przemiany materii. Całość przemian koniecznych do życia komórki, czyli przemiany materii, towarzyszy jej przemianom energii.

Metabolizm dzielimy na:

• Anabolizm – określa reakcje syntezy cząsteczek białek, tłuszczów i węglowodanów.

• Katabolizm – określa reakcje utleniania lub degradacji cząsteczek białek, tłuszczów i węglowodanów.

STRUKTURY BIAŁEK

- I rzędowa (prosty łańcuch aminokwasów) – sekwencja kolejno powiązanych ze sobą aminokwasów

- II rzędowa – Strukturę tą stabilizują wiązania wodorowe, które powstają pomiędzy atomami tlenu grupy karboksylowej i wodorem grupy aminowej sąsiadującego aminokwasu.

• α – helix - pojedynczy łańcuch polipeptydowy lub białkowy, który jest prawoskrętny.

• β – struktura (β-harmonijka)

- III rzędowa pojedynczy łańcuch polipeptydowy lub białkowy wykazujący przestrzenną budowę. Przestrzenną strukturę III-rzędowej struktury białka stabilizują wiązania dwusiarczkowe (mostki disiarczkowe).

Mostki dwusiarczkowe tworzone są poprzez utlenianie grup tiolowych (-SH) dwóch cząsteczek cysteiny leżących blisko siebie na łańcuchu polipeptydowym lub dwóch towarzyszących sobie łańcuchów.

Przykład białka : mioglobina

cys cys

 

SH S

  } mostek di-siarczkowy ( mocne wiązanie, które nie pozwala mu się skręcić

SH S

 

cys cys

- IV rzędowa – dwa lub więcej łańcuchów polipeptydowych lub białkowych wykazujących przestrzenną budowę. Białka wykazujący tą strukturę nazywa się podjednostkowymi. W obrębie łańcuchów, jak również pomiędzy nimi występują mostki disiarczkowe, które stabilizują ich budowę.

Przykład białka : hemoglobina składa się z 4 łańcuchów 2α i 2- gamma

SCHEMAT TRAWIENIA BIAŁEK

- żołądek

• ( pH = 0,8 – 1,2 ) + woda

• Enzym : pepsyna = trawi białka ; podpuszczka = ścina kazeinę mleka, zanika do 5 roku życia

- dwunastnica

• ( pH = 7,5 – 8 ) + woda

• Enzym : trypsyna i chymotrypsyna

- jelito cienkie

• ( pH = 7,5 – 8 ) + woda

• Enzymy : karboksypeptydazy , aminopeptydazy , dwupeptydazy

- transport aktywny 3 stopnia , aminokwasy przedostają się do krwi

- transport bierny ( dyfuzja ) 3 stopnia – wchłania się z glukozą

DEKARBOKSYLACJA

- odłączenie grupy karboksylowej – COOH

- białka pełnowartościowe – przyswajalne, pochodzenia zwierzęcego lub soja - przy zjedzeniu białka niepełnowartościowego ( kapusta, groch ) źle się wchłaniają i CO2 musi się wydostać - czego skutkiem jest wydzielenie CO2, zachodzi głównie w jelitach i dotyczy głównie białek niepełnowartościowych ( roślinnych )

DEAMINACJA

- celem procesu jest odłączenie grupy aminowej od aminokwasów, których organizm ma w danym momencie w nadmiarze. Powstałe szkielety węglowe aminokwasów (np. kwas pirogronowy) wykorzystuje jako źródło energii.

Proces zachodzi w mitochondrium.

Oksydacyjna deaminacja na przykładzie alaniny:

METABOLIZM AMINOKWASÓW

W przeciwieństwie do kwasów tłuszczowych, glukozy, aminokwasy występujące w organizmie w nadmiarze nie mogą być magazynowane. Nie są również wydalane. Nadmiar aminokwasów jest dlatego wykorzystywany jako materiał energetyczny. Większość grup aminowych aminokwasów występujących w nadmiarze ulega przekształceniu w mocznik (cykl mocznikowy), a szkielety węglowe aminokwasów są przekształcane w acetylo-CoA i pirogronian. Dlatego też z aminokwasów mogą powstawać kwasy tłuszczowe, ciała ketonowe lub glukoza (glukoneogeneza).

BIAŁKOMOCZ POWYSIŁKOWY :

- białkomocz fizjologiczny – mała ilość w moczu :

+ białka : nabłonki i wydzielina cewki moczowej

- pływanie, maraton – podczas przepłynięcia 100 m w basenie człowiek ma większe stężenie białkomoczu niż po maratonie ( temp. W wodzie 18°C , naczynia się rozszerzają, ciśnienie rośnie, filtracja w nerkach – ciśnienie wysokie )

- stężenie glukozy :

+ w moczu powinno wynosić 0

+ we krwi powinno wynosić 60 -110

PRZYCZYNY BIAŁKOMOCZU POWYSIŁKOWEGO :

- różnica temperatur pomiędzy środowiskiem wewnętrznym ( wnętrze organizmu temp. 36 °C ) a zewnętrznym ( woda ok. 20°C ) . Różnica średnicy naczyń krwionośnych głębokich i podskórnych powoduje zwiększoną utratę białka z moczem

- zwiększone ciśnienie krwi powoduje utrudnienia wchłaniania zwrotnego białek z moczu pierwotnego do wtórnego

BIAŁKO W MOCZU :

- albuminy

- A – immunoglobulina IgA – niszczą drobnoustroje

- IgG

- haptyglobina

- cel uroglobina

* pływanie, biegi długodystansowe, kolarstwo, triathlon

Cykl Krebsa ( mocznikowy ) :

- składa się z 5 reakcji, 2 pierwsze w mitochondrium , 3 ostatnie w cytoplazmie

- zamienia on silnie toksyczny amoniak NH3 w mniej toksyczny , rozpuszczalny w wodzie mocznik

2 NH₃+ CO₂+asparaginian + 3 ATP → mocznik + 2 ADP +  AMP  +  4 Pi  +  furman

MOCZNIK

* Wzór mocznika

Narządy , w których występuje :

- nerki 10 %

- wątroba 90 %

- mózg

Wyniszczenie organizmu wysiłkiem, wydziela on dużo amoniaku, produkt rozpadu białek

TRANSPORT NH3 WE KRWI :

COOH (komórka) COOH

 

H  C  NH2 + NH3 H  C  NH2 + H2O

 ( wątroba, 

CH2 mózg ) CH2

 

CH2 CH2

 

COOH CONH2

KW. GLUTAMINOWY GLUTAMINA

KWAS GLUTAMINOWY :

- zabezpiecza organizm przed zatruciem amoniakiem zamieniając go w glutaminę i w ten sposób transportuje go przez krew

TRANSAMINACJA

- prowadzi do syntezy aminokwasów endogennych w organizmie człowieka. Reakcje te zachodzą w cytoplazmie komórki. Reakcje te zachodzą na zasadzie wymiany grupy aminowej pomiędzy α-aminokwasem i α-ketokwasem. Produktem jest inny α-aminokwas i α-ketokwas.

Aminotransferaza alaninowa (AlAT)

- jest markerem uszkodzenia wątroby ( uszkodzony przez : alkohol, tabletki, toksyny, tłuszcz, fruktozę, WZW, nowotwory , pasożyty, porfirię )

- służy do powstawania nowych aminokwasów ( alaniny )

Wartości referencyjne AlAT (5-40 IU/L) 37°C

Aminotransferaza asparaginowa (AspAT)

- jest markerem uszkodzenia serca i mięśni poprzecznie prążkowanych ( zawał serca, dystrofia mięśniowa, intensywny wysiłek fizyczny, uszkodzenie mięśni )

- służy do powstawania kwasu asparaginowego

Wartości referencyjne AlAT (5-40 IU/L) 37°C

Enzymy zostały sklasyfikowane i podzielone na sześć klas ( EC 1.1.1.1 )

1. Oksydoreduktazy – uczestniczą w reakcjach utleniania i redukcji

2. Transferazy – uczestniczą w przenoszeniu grup funkcyjnych z jednego związku na drugi

3. Hydrolazy – uczestniczą w reakcjach hydrolizy, przy udziale wody

4. Liazy – uczestniczą w odczepianiu grup bez udziału hydrolizy

5. Izomerazy – przebudowują cząsteczkę w jej obrębie

6. Ligazy (Syntetazy) – katalizują łączenie się dwóch cząsteczek

BILANS AZOTOWY:

- jest to stosunek azotu białkowego dostarczonego do azotu białkowego wydalonego z organizmu. Dla utrzymania zdrowia osoba o przeciętnej aktywności fizycznej powinna dostarczać dziennie od 30 do 60 gram białka na dobę. Zauważyć należy, że białko szczególnie bogate powinno być w aminokwasy egzogenne.

Wyróżniamy:

• ( + ) większa ilość białka przyswojonego niż zdegradowanego. Występuje u kobiet ciąży (rozwój płodu), u dzieci (wzrost ciała), u młodzieży (okres dojrzewania), podczas długotrwałego wysiłku (rozbudowa masy mięśniowej).

• ( - ) mniejsza ilość białka przyswojonego niż zdegradowanego. Występuje u osób z nowotworami, anoreksją, w okresie starości (często złe nawyki żywieniowe).

• ( 0 ) porównywalna ilość białka przyswojonego oraz zdegradowanego. Występuje u przeciętnych zdrowych dorosłych osób.

CUKRY WĘGLOWODANY Cn ( H2O ) n

- proste ( monosacharydy )

- złożone ( polisacharydy )

PROSTE

ALDOZY – gr. aldehydowa	Liczba węgli	KETOZY – gr. ketonowa
Aldehyd glicerynowy	3 C	Dihydroksyaceton
-	4 C	-
Ryboza Deoksyryboza	5 C	-
Glukoza Galaktoza Mannoza	6 C	Fruktoza

ZŁOŻONE

DWUCYKRY	WIELOCUKRY
Laktoza Sacharoza Maltoza Izomaltoza	Celuloza Skrobia Glikogen Dekstroza Chityna Heparyna

WĘGIEL ASYMETRYCZNY

– posiada 4 różne podstawniki

F



J  C*  Cl



H

IZOMERIA OPTYCZNA

– zjawisko występowania związków, które są względem siebie odbiciem lustrzanym

IZOMERY OPTYCZNE

– związki posiadające węgiel asymetryczny, wykazujące względem siebie odmienne właściwości :

• Fizyczne : skręcalność światła spolaryzowanego , temperatura wrzenia i topnienia

• Chemiczne : reaktywność, smak i zapach

• Biologiczne : jedne niezbędne do życia, drugie całkowicie obojętne dla organizmu

Aldehyd glicerynowy

W przyrodzie występują jedynie L-aminokwasy , D-cukry, DL-tłuszcze !

3C DIHYDROKSYACETON

Oba cukry 3C występują w komórce jako produkt pośredni

5C RYBOZA

D- ryboza

DNA, ATP, GTP, UTP, CTP, NAD, FAD, CoA

D-deoksyryboza występuje w DNA

6C GLUKOZA

*

Wzór na obliczanie l. izomerów optycznych ( anomerów ) 2ⁿ ; n= l. węgli asymetrycznych , np. ryboza 2³ = 8

OH- po prawej to na dole

OH- po lewej to do góry

CH2OH – zawsze do góry

Połączenie glukozy w formie α w długi łańcuch skutkuje powstaniem skrobi, z której można np., upiec chleb, natomiast Połączenie glukozy w formie β w długi łańcuch skutkuje powstaniem celulozy, z której można np., zrobić deskę do krojenia chleba.

Funkcje glukozy w organizmie człowieka:

• B udulcowa (jest częścią glikoprotein, kwasów nukleinowych, glikolipidów)

• odżywcza

• energetyczna

• zapasowa (magazynowanie glukozy w postaci glikogenu w wątrobie i mięśniach)

D-Galaktoza

Galaktoza występuje w niektórych glikoproteinach i glikolipidach. Znajduje się w mleku, jako część dwucukru – laktozy W wątrobie przekształcana w glukozę. U kobiet karmiących wytwarzana w gruczole sutkowym.

D-Mannoza

Ten cukier występuje w produktach roślinnych m. in. w zbożach i gumach naturalnych. W wątrobie przekształcana do glukozy.

D-Fruktoza

Fruktoza, jest składnikiem sacharozy. Występuje w owocach i miodzie. W wątrobie i jelitach przekształcana jest do glukozy. Fruktoza w postaci wolnej występuje w płynie soczewki oka i pełni funkcje odżywczą komórek budujących soczewkę. Ponadto występuje w spermie jako główny cukier odżywczy plemników