11. STRUKTURA I FUNKCJE BIAŁEK.

Białka należą do podstawowych składników chemicznych żywych komórek. Są to biopolimery zbudowane z aminokwasów.

POZIOM ORGANIZACJI STRUKTURY CZĄSTECZEK BIALKOWYCH.

Aminokwasy łączą się ze sobą wiązaniami peptydowymi, w których uczestniczy grupa karboksylowa jednego aminokwasu i grupa aminowa drugiego. Połączenie większej liczby cząsteczek aminokwasów prowadzi do powstawania peptydu. Połączenie dwóch aminokwasów daje nam dwupeptyd, natomiast łączenie się więcej aminokwasów daje oligo- i polipeptydy.

BIAŁKA MAJĄ OKREŚLONE STRUKTURY KTÓRYCH JEST CZTERY:

1. STRUKTURA PIERWSZORZĘDOWA

Kolejność występowania aminokwasów, czyli ich sekwencja w łańcuchu polipeptydowym, określa strukturę pierwszorzędową. Sekwencja aminokwasów jest warunkowana genetycznie (wyznacza ją sekwencja nukleotydów w DNA)

2 STRUKTURA DRUGORZĘDOWA

To regularne pofałdowanie regionów łańcucha polipeptydowego. Mamy tu dwie konformacje: α helisa i struktura β. W helisie alfa aminokwasy ustawiają się tak, że tworzą spiralę. Wszystkie łańcuchy boczne aminokwasów znajdują się na zewnątrz helisy. Wiązanie które stabilizuje tę strukturę to wiązanie wodorowe występujące między tlenem grupy karboksylowej jednego aminokwasu a wodorem grupy aminowej aminokwasu drugiego w tym samym łańcuchu polipeptydowym. W strukturze beta również wiązanie wodorowe umożliwia istnienie takiej konformacji białka, jednak tu wiązanie to występuje między wiązaniami peptydowymi różnych łańcuchów polipeptydowych. Płaskie wiązanie peptydowe sprawia, że struktura beta ma postać pofałdowanej kartki, gdzie łańcuchy boczne aminokwasów znajdują się powyżej lub poniżej jej płaszczyzny. Łańcuchy sąsiadujące ze sobą mogą być równoległe lub antyrównoległe, zależnie od tego, czy przebiegają one odpowiednio : w tym samym kierunku lub w kierunku przeciwnym.

3. STRUKTURA TRZECIORZĘDOWA

Struktura trzeciorzędowa to przestrzenne ułożenie wszystkich aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Ta biologicznie aktywna (natywna) konformacja jest utrzymywana dzięki oddziaływaniom hydrofobowym, silom elektrostatycznym (wiązania jonowe, liczne oddziaływania van der Waalsa), wiązaniom wodorowym i kowalencyjnym wiązaniom (mostkom) dwusiarczkowym -S-S-.

4. STRUKTURA CZWARTORZĘDOWA

W przypadku białek, w których skład wchodzi więcej niż jeden łańcuch polipeptydowy, występuje struktura czwartorzędowa. Dotyczy ona przestrzennego ułożenia, polipeptydowych podjednostek i natury oddziaływań między nimi (siły elektrostatyczne, wiązania wodorowe).

FUNKCJE BIALEK

1. Białka transportujące i magazynujące:

Hemoglobina - transport tlenu w erytrocytach

Transferryna - transport żelaza do tkanek

Ferrytyna - wiązanie i magazynowanie żelaza

Wiązanie z białkiem - zwiększenie rozpuszczalności i ograniczenie reaktywności przechowywanych substancji.

2. Białka strukturalne i ruchu:

Kolagen (skóra, kości i tkanka łączna)

Keratyna (włosy, paznokcie)
Aktyna i miozyna - motory molekularne, fi lamenty ślizgające się względem siebie => skurcz mięśni

3. Białka odżywcze:

Kazeina (mleko)

Owoalbumina (białko jaja kurzego) => źródło aminokwasów w czasie wzrostu potomstwa

Białka zapasowe nasion roślin

4. Przeciwciała:

Rozpoznawanie i wiązanie antygenów ( bakterie, wirusy, pyłki)

5. Białka regulatorowe:

Czynniki transkrypcyjne, białka operonów (represory, aktywatory), białka regulujące rozwój (morfogeny)

6. Enzymy:

Zwiększają szybkość reakcji biochemicznej. Wiązanie substratów, oddziaływanie niekowalencyjne z łańcuchami bocznymi specyficznych aminokwasów.

7. Białka receptorowe:

Sygnalizacja komórkowa. Do których zaliczamy m.in.:

1. białka tworzące kanały jonowe,

2. białka błonowe,

3. i receptory adhezyjne

---