Białka-substancje o dużej masie cząsteczkowej składające się wyłącznie lub w większości z reszt aminokwasowych(ponad 100).Wodne roztwory białek są typowymi hydrofilowymi koloidami( hydratacja cząsteczkami wody). Wykazują efekt Tyndalla, nie przenikają przez błony półprzepuszczalne, podlegają koagulacji i peptyzacji. Cząsteczki posiadają ładunek elektryczny, dlatego poruszają się w określonym kierunku w polu elektrycznym.
Białka możemy podzielić na:
Rozpuszczalne w wodzie – tworzą łańcuchy o strukturze spiralnej lub pofałdowanej. Występują we włosach, paznokciach, piórach, mięśniach, w naturalnym jedwabiu.
Nierozpuszczalne w wodzie – tworzą łańcuchy zwinięte w kłębek lub w kulę. Pełnią funkcję związane z podtrzymaniem i regulowaniem procesów życiowych. Te białka wchodzą w skład m.in. enzymów i hormonów.
Białka możemy również podzielić ze względu na skład łańcucha polipeptydowego:
Proste(proteiny) – albuminy, globuliny, histony, prolaminy, protaminy i gluteliny. W większości nierozpuszczalne w wodzie, np. fibrynogen, kolagen.
Złożone(proteidy) – oprócz aminokwasu zawierają substancję niebiałkową, czyli tzw. grupę prostetyczną. Grupy prostetyczne mogą mieć charakter organiczny jak i nieorganiczny. Do tych białek należą: fosfoproteidy, lipoproteidy, nukleoproteidy, chromoproteidy, glikoproteidy, metaloproteidy.
Struktura białek, czyli uporządkowanie łańcuchów polipeptydowych:
+ pierwszorzędowa: podaje kolejność występowania reszt aminokwasowych w łańcuchu
Peptydowym; najtrwalsza struktura; uwarunkowana genetycznie
+drugorzędowa: układ przestrzenny łańcucha- struktura α(helisa) lub β (harmonijka);
Struktura stabilizowana wiązaniami wodorowymi
+trzeciorzędowa: ułożenie zwiniętego łańcucha w przestrzeni stabilizowane przez wiązania
wodorowe, di siarczkowe, estrowe, tioestrowe i jonowe
+czwartorzędowe: asocjacja cząsteczek białka o określonej strukturze trzeciorzędowej w większe
Agregaty
Właściwości fizyczne: Substancje stałe, bezpostaciowe, w większości nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczają się w roztworach mocnych kwasów i zasad. Roztwory białka to tzw. roztwory koloidów(ich cząsteczki mogą posiadać ładunek elektryczny), są optycznie czynne(skręcają płaszczyznę światła spolaryzowanego w lewo, za wyjątkiem glicyny i b -alaniny), ścinają się pod wpływem wysokiej temp.
Białka( podobnie jak peptydy) w środowisku wodnym w podwyższonej temperaturze oraz pod wpływem stężonych kwasów lub zasad hydrolizują na poszczególne aminokwasy, tworzące łańcuch peptydowy, :
H2N – Ala-Cys-Gly – COOH + 2H2O Ala + Cys + Gly
W wyniku hydrolizy następuje podział łańcucha n poszczególne aminokwasy, które go tworzyły, tj. alaninę, cysteinę oraz glicynę.
WYSALANIE BIAŁKA- proces wytrącania osadu(zawiesina białka) pod wpływem roztworów niektórych soli (np. NaCl). Ponieważ nie ulega zniszczeniu struktura przestrzenna białka, jest to proces odwracalny, po dodaniu wody osad rozpuszcza się:
NaCl
Koloidalny roztwór białka (zol) H20 zawiesina białka ( żel)
koagulacja
Zol peptyzacja żel wytrącanie się osadu w roztworze koloidalnym to KOAGULACJA,
Proces odwrotny to PEPTYZACJA
Pod wpływem:
-wysokiej temperatury
-alkoholi
-kwasów
-soli metali ciężkich
Zachodzi denaturacje białek( nieodwracalne ścięcie białka, które niszczy wyższe struktury białkowe. Białko nie traci wartości spożywczych, ale zanika jego czynność biologiczna.
Białka ulegają charakterystycznym reakcjom:
-reakcja biuretowa- reakcja z Cu(OH)2, w wyniku której powstaje różowofioletowy związek kompleksowy. Reakcja charakterystyczna dla związków z wiązaniem peptydowym
-reakcja ksantoproteinowa- reakcja z HNO3, pod wpływem którego następuje nitrowanie pierścieni aromatycznych w cząsteczkach niektórych aminokwasów białkowych. Powstające aromatyczne pochodne mają żółtą barwę, powodując żółte zabarwienie białka w tej reakcji.
Reakcja ta służy do wykrywania białek.
Ciekawostka: w przypadku zatruć solami metali ciężkich podaje się duże ilości mleka lub białko jaj kurzych. Białko wiąże metal w biały, kłaczkowaty osad, który nie rozpuszcza się w nadmiarze odczynnika ani w wodzie i w tej postaci zostanie wydalony.