Białka: Skład, Budowa, Funkcje i Znaczenie w Organizmie

Białka to substancje złożone o stosunkowo skomplikowanej budowie. Organizm ludzki zbudowany jest głównie z wody (około 65% masy ciała), związków organicznych (około 33% masy ciała) oraz innych niż woda związków nieorganicznych. Wśród wspomnianych związków organicznych, najliczniejszą grupę stanowią tak zwane białka (około 20% masy ciała).

Skład Pierwiastkowy Białek

Białka to związki chemiczne, których cząsteczki zbudowane są głównie z atomów węgla, wodoru, tlenu i azotu. Obecność wymienionych atomów pierwiastków chemicznych w strukturze białka potwierdzono w doświadczeniu 1. W wyniku ogrzewania, białko pokryło się czarnym nalotem, którym był węgiel. Na ściankach probówki można było zaobserwować krople wody, której cząsteczki zbudowane są z atomów wodoru i tlenu.

Zwilżony wodą uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienił zabarwienie z żółtego na zielone, co wskazuje na obecność anionów wodorotlenkowych (OH-) i zasadowy odczyn roztworu. Aniony te powstały w wyniku reakcji amoniaku (uzyskanego w wyniku ogrzewania białka) z wodą:

NH3 + H2O ⇆ NH4+ + OH-

W skład białek mogą również wchodzić inne pierwiastki chemiczne. Obecność w białku jednego z nich - siarki - również udało się potwierdzić w analizowanym doświadczeniu. Papierek ołowiowy służy bowiem do wykrywania anionów siarczkowych (S2-), a jego czarne zabarwienie świadczy o powstaniu praktycznie nierozpuszczalnej w wodzie soli, tj. siarczku ołowiu(II). Równanie reakcji chemicznej, jaka zaszła na papierku ołowiowym, można zapisać w formie jonowej skróconej jako:

Przeczytaj także: Gdzie kupić wodę destylowaną?

Pb2+ + S2- → PbS

kationy ołowiu(II) + aniony siarczkowe → siarczek ołowiu(II)

Oprócz pierwiastków chemicznych, wskazanych na podstawie wyników doświadczenia nr 1, w skład białek mogą wchodzić również między innymi fosfor, żelazo, magnez, miedź oraz cynk. Warto jednak pamiętać, że wymienione metale mogą występować w białkach jedynie w formie jonów: Fe2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+.

Budowa Białek

Białka są związkami wielkocząsteczkowymi zbudowanymi z reszt aminokwasów, które są ze sobą połączone za pomocą wiązań peptydowych. Mimo że wyróżnia się tylko około dwudziestu aminokwasów białkowych (czyli takich, które mogą wchodzić w skład białek), różnorodność białek występujących w przyrodzie jest ogromna.

Cząsteczki aminokwasów mogą łączyć się ze sobą w reakcjach kondensacji. Białkami umownie nazywamy związki chemiczne, których cząsteczki utworzone są z łańcuchów zawierających więcej niż 100 reszt aminokwasów, połączonych za pomocą wiązań peptydowych. Związki o krótszych łańcuchach są zaliczane do oligopeptydów (zawierających od 2 do około 10 reszt aminokwasów) lub polipeptydów (zawierających od około 10 do 100 reszt aminokwasów).

Przeczytaj także: Zalety wody destylowanej w obróbce EDM

Uproszczoną budowę cząsteczki białka możemy przedstawić schematycznie za pomocą wzoru: R-NH-CO-[R-NH-CO]n-R, gdzie R oznacza atom wodoru (w przypadku glicyny) lub resztę węglowodorową aminokwasów tworzących białko.

W przypadku opisu budowy białek należy uwzględnić cztery struktury (poziomy uporządkowania): strukturę pierwszorzędową, drugorzędową, trzeciorzędową oraz (o ile występuje) czwartorzędową:

  1. Struktura pierwszorzędowa: Sekwencja reszt aminokwasów w łańcuchu białka. Opisuje rodzaj aminokwasów tworzących białko oraz kolejność w jakiej łączą się ze sobą poszczególne reszty aminokwasowe (połączone za pomocą wiązań peptydowych) w łańcuchu białkowym (peptydowym).
  2. Struktura drugorzędowa: Opisuje ułożenie łańcucha białkowego (peptydowego) w przestrzeni. Dwa podstawowe modele ułożenia łańcucha białkowego w przestrzeni to: α (alfa) helisa (spirala) i β (beta) kartka (lub harmonijka; struktura pofałdowanej kartki papieru).
  3. Struktura trzeciorzędowa: Opisuje w jaki sposób są względem siebie ułożone struktury drugorzędowe.
  4. Struktura czwartorzędowa: Dotyczy białek zbudowanych z kilku łańcuchów peptydowych (a czasem także reszt niebiałkowych, np. reszt cukrów). Opisuje wzajemne położenie (dopasowanie) wspomnianych łańcuchów w przestrzeni. Jednym z białek, dla którego opisano strukturę czwartorzędową jest hemoglobina (białko krwi), złożona z czterech łańcuchów peptydowych połączonych ze sobą w odpowiedni sposób.

Występowanie Białek oraz Ich Rola w Organizmie

Białka są podstawowym elementem budującym wszystkie organizmy. Oprócz funkcji budulcowej, odgrywają również inne znaczące role w organizmie.

Białka mogą w organizmie pełnić różne funkcje, między innymi regulujące, transportowe i ochronne. Białka są podstawowym elementem budującym organizmy. Białka powstają w wyniku reakcji kondensacji aminokwasów, której ubocznym produktem jest woda.

  • Funkcja budulcowa (strukturalna): Kolagen (buduje ścięgna), miozyna (buduje mięśnie), keratyna (buduje włosy i paznokcie).
  • Funkcja transportująca: Hemoglobina (przenosi tlen).
  • Funkcja enzymatyczna: Pepsyna (umożliwia trawienie białek).
  • Funkcja hormonalna: Insulina (reguluje poziom glukozy we krwi).
  • Funkcja obronna (ochronna): Fibrynogen (bierze udział w procesie krzepnięcia krwi).
  • Funkcja ruchowa (kurczliwa): Miozyna i aktyna (umożliwiają skurcz mięśni).

Zapotrzebowanie na Białko

Dzienne zapotrzebowanie na białko jest indywidualną cechą organizmu - zależy między innymi od wieku i płci, a także stanu zdrowia, aktywności fizycznej oraz masy ciała. Zwiększone zapotrzebowanie na białko wykazują głównie dzieci w okresie wzrostu oraz kobiety w czasie trwania ciąży, a także osoby aktywne fizycznie.

Przeczytaj także: Usuwanie kamienia z Kamix

Średnie zapotrzebowanie [EAR] białka wg krajowej racji pokarmowej

Grupa (płeć, wiek/lata) Masa ciała (kg)* g/kg m.c./dobę (gram na kilogram masy ciała na dobę) g/os./dobę (gram na osobę na dobę)
Niemowlęta 0-6 miesięcy
Niemowlęta 7-11 miesięcy 9
Dzieci 1-3 12 0,97 12
Dzieci 4-6 19 0,84 16
Dzieci 7-9 27 0,84 23
Chłopcy 10-12 38 0,84 32
Chłopcy 13-15 54 0,84 45
Chłopcy 16-18 67 0,81 54
Mężczyźni ≥19 55-85 0,73 37-66
Dziewczęta 10-12 38 0,84 31
Dziewczęta 13-15 51 0,84 43
Dziewczęta 16-18 56 0,79 44
Kobiety ≥19 45-75 0,73 33-58
Ciąża 45-75 0,98 44-78
Laktacja 45-75 1,17 53-94

*Prawidłowa masa ciała (u osób dorosłych BMI 18,5-24,9 kg/m3)

Źródło: Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J., Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład Higieny, 2020.

Zawartość białka w produktach spożywczych jest różna, co należy brać pod uwagę przy doborze produktów spożywanych w ciągu dnia.

  • Jaja: około 13% masowych białka.
  • Mleko: około 3,4% masowych białka.
  • Sery żółte: około 20-29% masowych białka.
  • Ser pleśniowy: około 20-21% masowych białka.
  • Kabanos: około 27% masowych białka.
  • Wołowina: około 21% masowych białka.
  • Wieprzowina: około 18% masowych białka.
  • Ryby: od 13% (panga) do 24% (tuńczyk) masowych białka.
  • Fasola: około 21% masowych białka.
  • Soczewica: około 25% masowych białka.
  • Soja (suche nasiona): około 34% masowych białka.
  • Orzechy włoskie: około 16% masowych białka.

tags: #u #wylotu #robówek #umieszczono #zwilżony #wodą

Popularne posty: