W białkach występuje zestaw 20 podstawowych aminokwasów.

Ten zestaw jest jednolity dla całego świata ożywionego.
Aminokwasy różnią się jedynie łańcuchami bocznymi – reszta

elementów pozostaje niezmieniona. Grupy boczne różnić się mogą:
· kształtem
· wielkością
· ładunkiem elektrycznym
· reaktywnością
· zdolnością do tworzenia wiązań wodorowych i hydrofobowych
Biorąc pod uwagę właściwości grupy bocznej, aminokwasy można

podzielić na: hydrofobowe i hydrofilowe, a w obrębie tej grupy

dodatkowo na kwasowe, zasadowe i nienaładowane.
Przy oznaczaniu aminokwasów często stosuje się skróty jedno

bądź trzyliterowe. Jest to szczególnie przydatne przy opisywaniu

łańcucha polipeptydowego. Tabelka wydrukowana poniżej

przedstawia zestawienie aminokwasów wraz z występowaniem i

grupą do której należą.
Białka dzielimy ze względu na ich budowę oraz właściwości

chemiczno-fizyczne, funkcje.
1. Podział ze względu na budowę:
- Proste. Cząsteczki zbudowane są wyłącznie z łańcuchów

polipeptydowych
- Złożone. Cząsteczki zwierają nie tylko łańcuchy polipeptydowe,

ale także składniki niepeptydowe. Np.: jony metalu
2. Podział ze względu na rozpuszczalność w wodzie:
- hydrofobowe, nierozpuszczalne. Występują najczęściej w

błonach komórkowych.
- Hydrofilowe, rozpuszczalne. Występują najczęściej w cytoplazmie.
3. Podział ze wzlędu na pełnioną funkcję
- enzymy
- zapasowe
- przeciwciała (białka ochronne)
- receptory
- transportujące
- hormony
- toksyny
Białka można wykryć dwoma sposobami. Za pomocą reakcji

Biuretowej i ksantoproteinowej:
- Reakcja biuretowa polega na zmieszaniu białka z mieszaniną

roztworu siarczku miedzi (II) i wodorotlenku potasu. W

obecności białka ten roztwór zabarwia się na fioletowo-czerwony

kolor, a w przypadku obecności polipeptydów na purpurowo
- Reakcja ksantoproteinowa jest to reakcja białek z kwasem

azotowym (V), w wyniku której pojawia się żółtopomarańczowe

zabarwienie roztworu. Złożoność form oraz wzajemne powiązania

wielu funkcji białek sprawia, że wyczerpujące opisanie tej

najliczniejszej grupy związków organicznych wydaje się być

niemożliwe. Związki te są powiązane z przeważającą większością

procesów zachodzących w komórce. Białka wchodzą w skład

wszystkich organelli komórkowych, a także są składnikami wirusów.

W sumie jest to króciutki opis tej najszlachetniejszej formy

architektonicznej stworzonej przez przyrodę.

ęłęóBiałka -podstawową jednostką strukturalną jest aminokwas glicyna.

W skład aminokwasu wchodzi gr. aminowa i kwasowa (karboksylowa).

Gdy grupa aminowa jednego aminokwasu łączy się z grupa karboksylowa

drugiego aminokwasu tworzy wiązanie peptydowe. W skład cząsteczki

białka może wchodzić rożna liczba aminokwasów .białka złożone są z

węgla, azotu, siarki. Białka są amfoteryczne mogą być rozpuszczalne

w wodzie lub nie. Zależy to od różnej długości łańcuchów i czy są

mniej lub bardziej zwierzęce. Jeżeli cząsteczka białka jest wyłącznie

zbudowana z aminokwasów jest białkiem prostym, a gdy posiada

dodatkowe podskladniki niebialkowe jest złożone. Białka złożone

zawierają np.: gr. cukrowe, glikoproteiny, gr.tluszczowe(lipo proteiny),

metale (meta proteiny)Białka proste zbudowane z aminokwasow globuralne,

fibrylarne(kalogen, Z białek najważniejsze znaczenie dla komórki maja

enzymy, ponieważ pełnią funkcje katalizatorów, to znaczy przyspieszają

w komórce reakcje chemiczne. Prawidłowy przebieg reakcji enzymatycznych

zależy od wielu czynników, jak np.: stężenie enzymu, temp. oraz odczyn

środowiska Budowa białek . Podstawową jednostką budulcową jest

aminokwas zbudowanych z dwóch charakterystycznych grup: grupy

aminokwasowej NH2 i gr. Karboksylowej(COOH) cząsteczki białka

powstają przez łączenie się aminokwasów wiązaniem peptydowym

w długie łańcuchy
2 aminokwasy tworządwupetydy
3-10 tworzą digopetydy
11-100tworzą polipeptydy
>100 tworzą makropetydy
Różnorodność białek decyduje o różnorodności organizmów żywych
Uporządkowanie cząsteczki białka- struktura białka
1rzędowa struk.białk.- kolejność aminokwasu w łańcuchu
2 rzędowa struk.białk- to sposób ułożenia łańcucha
3. rzędowa struk.białk-to sposób rozmieszczenia łańcucha w przestrzeni
4 rzędowa struk.białk- ułożenie łańcuchowe względem innych łańcuchów

lub grup nie białkowych
podział białek
proste(zbudowane z aminokwasów) złożone
fibrylarne globularne -glikoproteiny
-kolagen -albuminy składniki -lipoproteiny
-keratyna -globuliny / krwi
-fibryczne -festony
-
-
budulcowe, receptorowe, enzymatyczna, regulujące hormonalne
Metabolizm – całokształt przemian materii i energii zachodzących

w żywym organizmie.Anabolizm – endoergiczne reakcje syntezy z

wiązków bardziej złożonych z prostszymi. Katabolizm – egzoergiczne

reakcje rozpadu związków bardziej złożonych do prosztszych.

Proces w którym powstaje wiązanie zawierające dużą ilość tzw.

Energii swobodnej zwykle polega na kowalencyjnym związaniu

reszty fosforanowej. Dlatego nazywa się go fosforylacją. Istnieją

3 możliwości fosforylowania ADP do ATP:

Fosforylacja substratowa – ma miejsce, gdy reszta fosforanowa

zostanie przeniesiona bezpośrednio do ADP przy wykorzystaniu

energii organicznego substratu. Ten sposób ładowania ATP nie

wymaga udziału tlenu i zachodzi w glikolizie oraz cyklu Krebsa.

Fosforylacja fotosyntetyczna – zachodzi wyłącznie u fotoautotrofów.

W procesie tym następuje konwersja energii świetlnej na chemiczną ATP.

Fosforylacja oksydacyjna – zachodzi u wszystkich organizmów

tlenowych. Jest to wydajny sposób magazynowania energii

użytecznej biologicznie. Fotosynteza jest specyficzna tylko dla

fotoautotrofów – samożywnych organizmów, zdolnych do

włączenia nieorganicznego dwutlenku węgla we własne związki

organiczne. Organizmy te posiadają barwniki fotosyntetyczne i

mogą przekształcać energię światła słonecznego na chemiczną,

wykorzystując ją do asymilacji CO₂ i następnie do „wyprodukowania”

glukozy. Proces zmiany energii świetlnej na chemiczną wiązań

asymilatów możemy podzielić na dwie wyrażne fazy:

Faza jasna – zależna bezpośrednio od światła. W niej dochodzi do

wytworzenia tzw. Siły asymilacyjnej umożliwiającej zachodzenie

dalszych etapów. W f.j. ma miejsce pochłonięcie kwantów światła,

naładowanie ATP i zredukowanie NADP do NADPH₂. Ubocznym

produktem tego procesu jest u roślin zielonych i sinic tlen.

Faza ciemna – zachodząca w stromie chloroplastów i niezależna

bezpośrednio od światła. W f.c. asymilowany jest CO₂ i powstają

związki organiczne, które mogą służyć jako substancje wyjściowe

do dalszych przemian. Reakcje fazy ciemnej od CO₂ do węglowodanów

tworzą cykl Calvina-Bensona. Zachodzącą w stromie chloroplastów

fazę ciemną podzielono na 3 etapy: Karboksylację – polegającą na

przyłączeniu CO₂ do specjalnie przygotowanej pięciowęglowej

cząsteczki nazywanej akceptorem CO₂. Redukcję – ponieważ produkt

karboksylacji jest 3-węglowym kwasem organicznym, zachodzi

konieczność zredukowania go do aldehydu (PAG). Niezbędna do

tego energia i wodór dostarczane są z fazy jasnej.

Regenerację – polegającą na odtworzeniu akceptora CO₂. Potrzebna

do tego energia pochodzi oczywiście z ATP syntezowanego w czasie

fosforylacji fotosyntetycznej. Regeneracja jest niezbędna dla przyłączenia

kolejnych cząsteczek CO₂. Chemosynteza jest specyficznym rodzajem

samożywności. Zasadnicza różnica pomiędzy fotosyntezą a chemosyntezą

polega na wykorzystaniu odmiennych źródeł energii. Chemoautotrofy

potrafią asymilować CO₂ przy wykorzystaniu energii uwalnianej w czasie

utleniania prostych związków nieorganicznych. Glikoliza to ciąg reakcji

przekształcających glukozę w kwas pirogronowy. Glikoliza jest beztlenowym

etapem obróbki glukozy zachodzącym w cytoplazmie wszystkich żywych

organizmów i pozwalającym na uzyskiwanie energii użytecznej biologicznie.

Glikoliza polega na etapowym rozłożeniu sześciowęglowej glukozy do

trójwęglowych cząsteczek pirogronianu. Oddychanie wewnątrzmitochondrialne

dzielimy na: Reakcję pomostową – łączącą glikolizę z cyklem Krebsa i

zachodzącą już w matrix mitochondrialnej. Cykl Krebsa

(cykl kwasu cytrynowego) – jest zamkniętym torem przemian, w czasie

których dwuwęglowe reszty czynnego octanu zostają całkowicie utlenione

do CO₂. Utlenianie końcowe – polega na przeniesieniu nadwyżkowych

elektronów NADH₂ oraz FADH₂ na tlen cząsteczkowy i zmagazynowaniu

w ATP wydzielającej się w tym czasie energii.

PRZEMIANY PIROGRONIANU:

1. niedobór tlenu:

a. ^glikoliza kw pirogronowy ↔ kw mlekowy

E- dehydrogenaza mleczanowi

b. kw pirogronowy ↔ ald.octowy

E- dekarboksylaza pirogronianowa

Ald.octowy ↔ etanol

E- dehydrogenaza alkoholowa

2. warunki tlenowe:

kw pirogronowy + NAD + CoA ↔ acetylo-CoA + CO₂ + NADH + H₂

ęęłęóAminokwasy egzogenne (ang. IAA - indispensable amino acids), nazywane

też aminokwasami niezbędnymi - jest to grupa aminokwasów, które nie mogą

być syntetyzowane w organizmie zwierzęcym i muszą być dostarczane w

pożywieniu, w przeciwieństwie do aminokwasów endogennych. Żywienie

pokarmami ubogimi w aminkowasy niezbędne może doprowadzić do zaburzeń

chorobowych. Do aminkowasów niezbędnych dla człowieka zalicza się 8

aminokwasów, z 2 dodatkowymi (histydyna i arginina) u dzieci.

ęęłęóAminokwasy egzogenne u człowieka (w nawiasach nazwy angielskie i

ich oficjalne skróty), to:
· fenyloalanina (phenylalanine, Phe)
· izoleucyna (isoleucine, Ile)
· leucyna (leucine, Leu)
· lizyna (lysine, Lys)
· metionina (methionine, Met)
· treonina (threonine, Thr)
· tryptofan (tryptophan, Trp)
· walina (valine, Val)

Cukry to inaczej węglowodany a sama nazwa węglowodany oznacza, że są to związki węgla i wody i dlatego można cukry można przedstawić wzorem empirycznym Cn(H2O)n, w którym węgiel przedstawia się jako uwodniony. gdzie: n - ilość atomów węgla i ilość cząsteczek wody Węglowodany dzielimy na: · węglowodany, które nie ulegą hydrolizie do prostszych związków, nazywamy monosacharydami (cukrami prostymi). · węglowodany, których cząsteczka hydrolizuje do dwóch cząsteczek monosacharydu, nazywamy disacharyduami (dwucukrami). · węglowodany, których cząsteczka hydrolizuje do wielu cząsteczek monosacharydów, nazywa się polisacharydami (wielocukry, cukry złożone).

Według liczby atomów węgla w cząsteczce cukry dzielimy na:

· triozy (3 atomy wegla)

· tetrozy (4 atomy węgla)

· pentozy (5 atomów węgla)

· heksozy (6 atomów węgla)

Monosacharydy, obok licznych grup wodorotlenowych,

posiadają grupę aldehydową -CHO albo ketonową =C=O.

Zgodnie z obecnością tych grup cukry proste dzielimy na

· aldozy (posiadają grupę aldehydową)

· ketozy (posiadają grupę ketonową)

Nazewnictwo

W nazewnictwie cukrów przyjęta jest zasada stosowania :

· nazw zwyczajowych

· nazw systematycznych

W nazwach systematycznych cukrów prostych przyjęto zasadę uwidaczniania ilości atomów węgla albo atomów tlenu w cząsteczce.
Zgodnie z tą zasadą aldozy będą nazywane;

· najprostsza aldoza posiada dwa atomy węgla stąd nazwa aldodioza

· aldotrioza (trzy atomy węgla w cząsteczce)

· aldotetroza (cztery atomy węgla w cząsteczce)

· aldopentoza (pięć· atomów węgla w cząsteczce)

· aldohektoza (sześć· atomów węgla w cząsteczce)

Szereg ketoz, zaczyna się od cukrowca posiadającego trzy atomy węgla:

· ketotrioza (trzy atomy węgla w cząsteczce)

· ketotetroza (cztery atomy węgla w cząsteczce)

· ketopentoza (pięć· atomów węgla w cząsteczce)

· ketoheksoza (sześć· atomów węgla w cząsteczce)

My nasze dalsze rozważania ograniczymy tylko do heksoz, których

najbardziej znanymi przedstawicielami są glukoza i fruktoza,

powszechnie występująca w świecie materii ożywionej.

Monosacharydy (glukoza i fruktoza)

Glukoza i fruktora są przedstawicielami cukrów prostych.

Glukoza i fruktoza mają ten sam wzór sumaryczny - C₆H₁₂O₆ - ale różny wzór strukturalny.

Glukoza i fruktoza występują w przyrodzie w dwóch formach, tj. łańcuchowej

i pierścieniowej. Forma łańcuchowa przedstawiona jest na rysunku wyżej.

Poniżej przedstawiona jest forma pierścieniowa.

Forma łańcuchowa dominuje w środowisku silnie zasadowym i kwaśnym,

natomiast w środowisku zbliżonym do obojętnego występują formy pierścieniowe.

Glukoza jest cukrem znanym pod nazwą cukier gronowy. Występuje

w winogronach, miodzie, nektarze kwiatów.

Jest substancją koloru białego, dobrze rozpuszczalną w wodzie i o słodkim

smaku. Dla człowieka spełnia rolę substancji odżywczej, wykorzystywanej

jako zródło energii podczas wykonywanej pracy przez człowieka. Powstaje

w czasie procesu fotosyntezy w roślinach.

Glukoza jest podstawowym zródłem energii organizmów zwierzęcych.

Rozprowadzana przez krew do komórek ulega tam przemianie z wyzwoleniem

energii, w wyniku czego komórki są zdolne do wykonania pracy. W czasie

przemiany mamy proces odwrotny do fotosyntezy a efektem jest powstanie

CO₂ + H₂O. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ ----> 6CO₂ + 6H₂O + energia

CO₂ uwolniony w komórkach transportowany jest do płuc i wydychany na zewnątrz.

Właściwości chemiczne
Właściwości chemiczne glukozy wynikają z obecności w cząsteczce

grupy aldehydowej i grup hydroksylowych.
Z Cu(OH)₂ w środowisku zasadowym tworzą szafirowy kompleks.

Jest to reakcja charakterystyczna dla alkoholi polihydroksylowych.

Również z Cu(OH)₂ na gorąco wytrącają ceglasty osad tlenku miedzi(I) Cu₂O

2Cu(OH)₂ + C₆H₁₂O₆ ---> Cu₂O + 2H₂O + C₆H₁₂O₇

Fruktoza

Fruktoza jest cukrem występującym w soku wielu słodkich owoców

oraz w miodzie pszczelim

Ma ona właściwości podobne do glukozy, jest jednak od niej

znacznie słodsza. Jest używana przez chorych na cukrzycę jako środek słodzący.

Cukry proste są węglowodanami stanowiącymi źródło energii (kalorii).

Węglowodany tworzą skrobię i błonnik. Podczas procesu trawienia

wszystkie węglowodany, poza błonnikiem, są rozkładane do cukrów

prostych. Cukry proste i skrobia występują w wielu pokarmach, które

poza tym zawierają także inne składniki. Ich przykładami są: mleko,

owoce, niektóre warzywa, pieczywo, płatki, zboża.
Cukry a próchnica zębów
Pokarmy zawierające cukry proste i skrobię mogą przyczyniać się do

powstawania próchnicy zębów. Bakterie znajdujące się w jamie ustnej,

jak również brak fluorowania zębów, także prowadzi do próchnicy.

Drobnoustroje te, z cukrów produkują kwas, który jest przyczyną próchnicy.

Cukry proste, jednocukry, polihydroksyaldehydy - aldozy lub

polihydroksyketony - ketozy o wzorze: C_nH_2nO_n.
    W zależności od liczby atomów tlenu w cząsteczce ALDOZY dzielą się na:
    aldobiozy (2 atomy tlenu)
    aldotriozy (3 atomy tlenu)
    aldotetrozy (4 atomy tlenu)
    aldopentozy (arabinoza i ryboza - 5 atomów tlenu)
    aldoheksozy (glukoza, mannoza, galaktoza - 6 atomów tlenu)
    W zależności od liczby atomów tlenu w cząsteczce KETOZY dzielą się na:
    ketotriozy (3 atomy tlenu)
    ketotetrozy (4 atomy tlenu)
    ketopentozy (5 atomów tlenu)
    ketoheksozy (fruktoza - 6 atomów tlenu)
    W zależności od wartości n (od liczby atomów węgla w cząsteczce) jednocukry

dzielą się na:
    biozy (n = 2)
    triozy (n = 3)
    tetrozy (n = 4)
    pentozy (n = 5)
    heksozy (cukier gronowy - glikoza, cukier owocowy - fruktoza, mannoza, galaktoza, n = 6)
    heptozy (n = 7)
    Najważniejszymi naturalnymi cukrami prostymi są pentozy i heksozy, np. ryboza, glukoza,

fruktoza.
Monosacharydy w większości przypadków mają liczbę atomów tlenu równą liczbie

atomów węgla. Jeden z atomów tlenu wchodzi w skład grupy aldehydowej lub ketonowej,

pozostałe są składnikami grup hydroksylowych.
Jednocukry to rozpuszczalne, słodkie, stosunkowo proste związki