Temat: Rola białek w organizmie człowieka. Prezentację wykonał Łukasz Jędrychowski

Nazwa proteins -  białka wywodzi się od greckiego wyrazu - protos, co znaczy "pierwszy". Związki te w rzeczywistości zajmują  czołowe miejsce, odnośnie rozmaitości funkcji spełnianych w przyrodzie. Białka zapewniają jego formę oraz prawidłowe funkcjonowanie wszystkich organizmów żywych. Stanowią główny element budulcowy: skóry, mięśni, ścięgien, nerwów, krwi, mleka, chrząstek, sierści, paznokci, piór, enzymów, receptorów, przeciwciał, antybiotyków, toksyn bakteryjnych, wirusów, jadu węży.

Co to właściwie są białka ? Białka zwane także proteinami to wielocząsteczkowe związki organiczne zbudowane z reszt amino-kwasowych połączonych wiązaniami peptydowymi. W skład większości białek wchodzi od kilkudziesięciu do około tysiąca połączonych ze sobą aminokwasów. Obecnie znanych jest co najmniej 300 aminokwasów występujących naturalnie, ale wszystkie białka, zarówno te wytwarzane przez bakterie, jak i przez człowieka, są zbudowane z 20 rodzajów aminokwasów, które różnią się znacznie między sobą. W powstaniu ostatecznej struktury przestrzennej cząsteczki białka bierze udział wiele wiązań i oddziaływań. Są one precyzyjnie określone przez sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.

Powstawanie białka w organizmie Jak powstaje białko? Białko jest wynikiem syntezy cząsteczek aminokwasów. W czasie reakcji grupa karboksylowa jednego aminokwasu reaguje z grupą aminową drugiego. Między dwoma resztami aminokwasów tworzą się wiązania, zwane wiązaniami peptydowymi a powstały związek nosi nazwę dipeptydu. Powstawanie białka w organizmie

Podział białek Białka dzieli się na proste (proteiny) i złożone (proteidy). Białka proste zbudowane są tylko z aminokwasów, natomiast białka złożone składają się z białek prostych i grup o nieaminokwasowym charakterze , np. nukleotydów, kwasów nukleinowych, cukrowców, atomów metalów. Białkami prostymi są albuminy, globuliny, zaś białkami złożonymi są hemoglobina, insulina i wszystkie enzymy. Inny podział białek:

Białka pełnią wiele funkcji i w związku z tym można je podzielić na: transportujące, przechowujące, strukturalne, regulatorowe, toksyny, przeciwciała, hormony, enzymy i białka aparatu kurczliwego (aktyna i miozyna). Podział ten jest umowny, ponieważ białka mogą spełniać więcej niż jedną funkcję. Cząsteczki białka mogą przejmować różne kształty, najczęstsze to: sferoidalne (białka globularne) i włókienkowe (białka fibrylarne). Kolejność aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym decyduje o strukturze przestrzennej białka. Niektóre białka tworzą struktury nadcząsteczkowe, np. hemoglobina ma strukturę tetraedryczną, aktyna - fibrylarną, kolagen - superhelikalną. Większość białek ma naturę koloidalną. Są wrażliwe na różne czynniki fizyczne np. temperaturę oraz chemiczne, np. działanie stężonymi roztworami kwasów, zasad, soli metali ciężkich. Białka pod wpływem wielu czynników tracą swą charakterystyczną strukturę przestrzenną bezpowrotnie (denaturacja białek), bądź odwracalnie (koagulacja białek).

Białka w organizmie. Białka są to zasadnicze elementy budowy wszystkich tkanek ustroju człowieka oraz wielu związków takich jak: enzymy, hormony, przeciwciała. Białka regulują procesy przemiany materii i wiele funkcji ustroju, zapewniając prawidłowy stan i funkcjonowanie naszego organizmu. Odpowiednie ilości białek decydują o normalnym wzroście i rozwoju człowieka, regeneracji wydalanych lub uszkodzonych tkanek.

Funkcje białek są niezbędnym materiałem do budowy nowych i odbudowy zużytych tkanek. Zajmują pierwsze miejsce wśród stałych składników ciała - stanowią 75% suchej masy tkanek miękkich ciała,  białka nie wykorzystane do anabolicznych reakcji są źródłem energii, przy spalaniu 1 g białka powstają 4 kcal energii,  są podstawowym składnikiem płynów ustrojowych: krwi, płynu śródtkankowego, mleka,  organizm tworzy z nich białkowe części enzymów trawiennych i tkankowych. Niedobory białkowe w diecie po kilku dniach odbijają się w ilościach i aktywności enzymów,  białka są materiałem do biosyntezy hormonów białkowych,  są materiałem do biosyntezy ciał odpornościowych,  biorą udział w odtruwaniu organizmu. 

białka regulują procesy przemiany materii oraz wiele funkcji ustroju zapewniając jego prawidłowy stan – jest to rola regulacyjna; stanowią barierę odpornościową organizmu; jako przeciwciała chronią przed działaniem drobnoustrojów, wirusów i innych czynników patogennych, będących zagrożeniami z zewnątrz dla ludzkiego organizmu – rola ochronna; biorą udział w utrzymaniu bilansu wodnego; pomagają w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej ustroju; białka znajdujące się w komórkach przenoszą przez błony komórkowe różne substancje – rola transportowa; spełniają funkcje naprawcze uszkodzonych tkanek, np. gojenie ran, tworzenie blizn; biorą udział przy tworzeniu włosów, paznokci, regeneracji złuszczonych nabłonków skóry; regulują stężenie metabolitów w komórkach. białka uczestniczą w procesie widzenia – opsyna przenosi bodźce świetlne do zakończeń układu nerwowego;

Organizm człowieka i innych ssaków nie potrafi syntetyzować ośmiu aminokwasów, a ponieważ pula białek ustrojowych, która może być ich źródłem, szybko ulega wyczerpaniu, muszą być one dostarczone w pożywieniu. Aminokwasy te nazywamy aminokwasami egzogennymi albo niezbędnymi. Są to: izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, treonina, tryptofan i walina. Niektóre aminokwasy są wytwarzane w ustroju, jednakże w szczególnych warunkach, np. szybkiego wzrostu lub choroby, ich synteza jest niewystarczająca. Te aminokwasy nazwano względnie egzogennymi lub warunkowo niezbędnymi. Należy do nich histydyna, której szczególnie dużo potrzeba w okresie wzrostu i w warunkach patologicznych, a także seryna i arginina, na które zwiększa się zapotrzebowanie w warunkach stresu i w różnych stanach chorobowych. Pozostałe aminokwasy są produkowane w wystarczających ilościach w ustroju i dlatego nazywa się je aminokwasami endogennymi lub nie niezbędnymi. Niektórzy autorzy jako oddzielną grupę tzw. aminokwasów względnie endogennych wyróżniają cysteinę, która może powstawać w ustroju wyłącznie z metioniny, i tyrozynę - tworzoną tylko z fenyloalaniny.

Białko pełnowartościowe Białko pełnowartościowe zawiera wszystkie niezbędne 8 aminokwasów, w odpowiedniej proporcji. Takie białka są powoli absorbowane w organizmie i efektywnie wykorzystywane. Białka występujące w żywności pochodzenia zwierzęcego odznaczają się większą wartością biologiczną niż białka roślinne, ubogie w jeden lub kilka niezbędnych aminokwasów. Za najbardziej optymalne pod względem składu aminokwasowego uważane jest białko całego jajka. Brak choćby jednego aminokwasu egzogennego determinuje nie możność wchłonięcia białka. Aby posiłki były pełnowartościowe należy zestawiać ze sobą produkty zawierające białko częściowo lub niepełnowartościowe.

Zapotrzebowanie

Trawienie białek Trawienie białek zaczyna się dopiero w żołądku, gdzie komórki główne komórek gruczołowych żołądka wydzielają nieczynny enzym pepsynogen. Komórki okładzinowe wydzielają kwas solny, w obecności którego pepsynogen przekształca się w postać czynną - pepsynę. W jelicie cienkim działają trypsyna i chymotrypsyna, które rozkładają cząsteczki polipeptydów do tripeptydów i dipeptydów. Te z kolei rozkładane są przez peptydazy ściany jelita cienkiego do aminokwasów, które zostają wchłaniane do krwi i żyłą wrotną wędrują do wątroby. Stamtąd większość aminokwasów dalej dostaje się z krwią do komórek ciała. Nadwyżka pozbawiana jest reszt aminowych, przez co powstaje amoniak i ketokwasy. Amoniak przekształcany jest w mniej toksyczny mocznik, który z krwią odtransportowywany jest do nerek. Natomiast ketokwasy mogą zostać wykorzystane do syntezy cukrów i niektórych aminokwasów, zużyte na cele energetyczne bądź przekształcone w tłuszcze zapasowe.

Ciekawostki Białka to polipeptydy (zawierające ponad 100 aminokwasów) powstałe w wyniku reakcji kondensacji aminokwasów białkowych o bardzo dużej masie cząsteczkowej od 10 000 do 45 000 000 u. Wysokie spożycie białka prowadzi do większych strat wapnia

Koniec