[ Pobierz całość w formacie PDF ]
CIA
Ł
O CZ
Ł
OWIEKA
TWORZENIE WI
¥
ZANIA PEPTYDOWEG
Bia
ł
ka
Bia
ł
ka nale
¿¹
do najwa
¿
niejszych
elementów sk
ł
adowych materii
¿
ywej, poniewa
¿
tworz
¹
podstawo-
w
¹
struktur
ê
komórek. Mo
¿
na je
znale
Ÿæ
w ka
¿
dej cz
êœ
ci organizmu
cziowiekajak równie
¿
we
wszystkich ro
œ
linach a nawet
najmniejszych wirusach.
H
Aminokwas
Aminokwas
Elementy
sk
ł
adowe bia
ł
ek
zbudowane s
¹
z 20 podstawowych
aminokwasów,
których kombinacje
tworz
¹
tysi
¹
ce
ró
¿
nych rodzajów
bia
ł
ka. 1. Aminokwa-
sy
ł¹
cz
¹
si
ê
za po-
moc
¹
wi
¹
zania pep-
tydowego. Tworzy
si
ê
ono na drodze
reakcji chemicznej,
w której cz
¹
steczka
wody znika pomi
ê
-
dzy dwoma amino-
kwasami. 2. Po
ł¹
cze-
nie si
ê
100 lub wi
ê
cej
aminokwasów pro-
wadzi do powstania
ł
a
ñ
cucha polipepty-
dów (3), nazywanego
tak
¿
e bia
ł
kiem.
4
.
Ł
a
ñ
cuchy tworz
¹
spiral
ê
, która cz
ê
sto
odwija si
ê
, nadaj
¹
c
konkretnemu bia
ł
ku
indywidualny kszta
ł
t.
20 mo
¿
liwych kombinacji
tej grupy
C
c
H
OH
H
1
.
Wi
¹
zanie
peptydowe
2
.
Wyzwolona
cz
¹
steczka wody
OH
H
BUDOWA ATOMOWA - legenda
R = Zmienna grupa atomów
H = Wodór
N= Azot
C = W
ê
giel
O = Tlen
Tajwa
¿
niejszym sk
ł
adnikiem organizmów
r l wszystkich ro
œ
lin i zwierz
¹
t s
¹
bia
ł
ka. Mó-
X wi si
ê
.
¿
e bia
ł
ko jest podstaw
¹
¿
ycia biolo-
gicznego. Jednak ka
¿
dy gatunek produkuje sobie
tylko w
ł
a
œ
ciwy zestaw tych zwi
¹
zków. Tak wi
ê
c
budowa cz
¹
steczkowa bia
ł
ek, z których sk
ł
ada si
ê
organizm ludzki jest wyj
¹
tkowa i stanowi jedn
¹
z cech charakterystycznych naszego gatunku.
Bia
ł
ka to z
ł
o
¿
one zwi
¹
zki chemiczne, utwo-
rzone z mniejszych jednostek zwanych amino-
kwasami. Bia
ł
ko sk
ł
ada si
ê
z co najmniej jednego
ł
a
ñ
cucha aminokwasów, które jak wszystkie inne
substancje, s
¹
utworzone z atomów. W amino-
kwasach wyst
ê
puj
¹
atomy pierwiastków w
ê
gla.
tlenu i wodoru, po
ł¹
czone z atomami azotu.
"
Dodatkowe
aminokwasy BUDOWA BIA
Ł
KA
X) #
1
-
L Wi
¹
zania
peptydowe
STRUKTURA ll-RZ
Ê
DOWA
A
4
.
Zwija si
ê
w spiral
ê
3
.
Ł
a
ñ
cuch
polipeptydowy
(bia
ł
ko)
CA
r
Wi
¹
zanie
peptydowe
STRUKTURA
l
-RZ
Ê
DOWA
I / /
M
¹
zama
Spirala zwija si
ê
S I peptydowe
w ksztatt biatka
globularnego
STRUKTURA lil-RZ
Ê
DOWA
75
i
25 BIA
Ł
KA
SPIRALA Z POJEDYNCZYM
Ł
A
Ñ
CUCHEM x 17500000
Tkanka mi
êœ
niowa powi
ê
kszona 40 tysi
ê
cy
razy. Pasiaste wst
ê
gi to bia
ł
kowe wtókienka
mi
êœ
niowe, przeplataj
¹
ce si
ê
i
œ
lizgaj
¹
ce jeden
na drugim, co powoduje skurcz. Wszystkie mi
ê
-
œ
nie zawieraj
¹
kolagen, w
ł
ókniste bia
ł
ko.
ko
Ͼ
udowa
Uporz
¹
dkowane
cz
¹
steczki kolagenu
SPIRALA Z POTRÓJNYM
Ł
A
Ñ
CUCHEM x 17500000
i
Ko
Ͼ
ZapalSnr
piszczelowa stawu
v
W
Ł
ÓKNO KOLAGENU x 120000
>
.
KO
ή
strza
ł
kowa
iAi
.
'
'
-
>
Chrz
¹
stka
>
.
V
.
>
3=
Cz
¹
steczka bia
ł
ka
0 Nieuporz
¹
dkowane
'
cz
¹
steczki kolagenu
_
!
ni-- »"ni-ii
liii
s
A W
ł
ókna kolagenu stanowi
¹
g
ł
ówn
¹
cz
êœæ
tkanki skórnej, chrzestnej, kostnej i
œ
ci
ê
gien.
Ł
a
ñ
cuchy aminokwasów s
¹
zwini
ê
te w spira-
l
ê
. Trzy
ł
a
ñ
cuchy s
¹
zwini
ê
te ze sob
¹
,
tworz
¹
c
cz
¹
steczki, które zachodz
¹
jedna na drug
¹
.
Powy
¿
sze ilustracje ukazuj
¹
struktur
ê
w
ł
ókien
kolagenowych, a tak
¿
e w jaki sposób brak
w
ł
a
œ
ciwej kolejno
œ
ci mo
¿
e prowadzi
æ
do
zapalenia stawów.
zwykle ulega wtedy denaturacji. a potem koagula-
cji. Na przyk
ł
ad bia
ł
ko jajka
œ
cina si
ê
po podgrza-
niu. Niektóre bia
ł
ka ulegaj
¹
denaturacji pod wp
ł
y-
wem pewnych zwi
¹
zków chemicznych lub
promieniowania j
¹
drowego.
Bia
ł
ka charakteryzuj
¹
ce si
ê
opisan
¹
wy
¿
ej, sto-
sunkowo prost
¹
struktur
¹
nazywamy bia
ł
kami
w
ł
óknistymi. Znamy tak
¿
e inne rodzaje bia
ł
ek.
w których równie
¿
struktura drugorz
ê
dowa zosta-
ł
a pofa
ł
dowana w bardziej z
ł
o
¿
one kszta
ł
ty
i w efekcie dosz
ł
o do powstania struktury trzecio-
rz
ê
dowej. Takie z
ł
o
¿
one bia
ł
ka cz
ê
sto s
¹
okre
œ
la-
ne jako bia
ł
ka globulame.
S
¹
wreszcie bia
ł
ka, w których kilka
ł
a
ñ
cuchów
polipeptydowych
ł¹
czy si
ê
. tworz
¹
c struktur
ê
czwartorz
ê
dow
¹
. Mo
¿
na w niej wyró
¿
ni
æ
równie
¿
inne komponenty. Na przyk
ł
ad glikoproteidy.
zwane tak
¿
e mukoproteidami. zawieraj
¹
cz
¹
stecz-
ki cukru. Cz
¹
steczka barwnika wyst
ê
puj
¹
cego we
krwi. hemoglobiny, zawiera cztery
ł
a
ñ
cuchy poli-
peptydowe. z których ka
¿
dy d
Ÿ
wiga grup
ê
zawie-
raj
¹
c
¹
¿
elazo, zwan
¹
hemem.
Potrzebne nam aminokwasy pobieramy z po-
¿
ywienia. Jednak wi
ê
kszo
Ͼ
z nich przyjmujemy
w postaci bia
ł
ek, co uniemo
¿
liwia ich wykorzy-
stanie czy nawet wch
ł
oni
ê
cie do organizmu. Bia
ł
-
ka musz
¹
bowiem zosta
æ
roz
ł
o
¿
one na swoje cz
ê
-
œ
ci sk
ł
adowe - aminokwasy.
Trawienie bia
ł
ek zaczyna si
ê
w
¿
o
ł¹
dku. Tutaj
enzym pepsyna rozk
ł
ada cz
êœæ
wi
¹
za
ñ
peptydo-
wych, rozrywaj
¹
c bia
ł
ka na mniejsze polipeptydy.
Ten proces jest kontynuowany w jelicie cienkim.
gdzie enzymy, np. trypsyna, ko
ñ
cz
¹
proces roz-
k
ł
adu bia
ł
ek na aminokwasy.
Ogólny wzór chemiczny aminokwasu to
R
.
CH(NH2).COOH. w którym R oznacza zmien-
n
¹
grup
ê
atomów. Najprostsza grupa R sk
ł
ada si
ê
tylko z jednego atomu wodoru i tworzy najprost-
szy aminokwas, glicyn
ê
. W odrobin
ê
bardziej z
ł
o-
¿
onym aminokwasie, alaninie, grupa R sk
ł
ada si
ê
z jednego atomu w
ê
gla, po
ł¹
czonego z trzema ato-
mami wodoru.
W bardziej z
ł
o
¿
onych aminokwasach, grupy R
sk
ł
adaj
¹
si
ê
z wi
ê
kszych ilo
œ
ci atomów w
ê
gla
i wodoru. O ile wiadomo, w naturze wyst
ê
puje 80
rodzajów aminokwasów, jednak tylko 20 z nich
mo
¿
na znale
Ÿæ
w bia
ł
ku. Ludzki organizm potrafi
sam przetworzy
æ
niektóre aminokwasy na takie.
których potrzebuje do produkcji bia
ł
ek. Jednak
¿
e
potrzebne s
¹
te
¿
takie aminokwasy, których orga-
nizm nie potrafi wyprodukowa
æ
, i które w zwi
¹
z-
ku z tym musz
¹
znajdowa
æ
si
ê
w spo
¿
ywanych po-
karmach. Lista aminokwasów niezb
ê
dnych i tych.
bez których organizm mo
¿
e si
ê
obej
Ͼ
, znajduje
si
ê
u do
ł
u strony.
W celu utworzenia bia
ł
ek
,
aminokwasy musz
¹
po
ł¹
czy
æ
si
ê
ze sob
¹
w drodze reakcji chemicz-
nych. S
¹
siaduj
¹
ce ze sob
¹
aminokwasy
ł¹
czy tak
zwane wi
¹
zanie peptydowe. Je
œ
li tego typu wi
¹
-
zanie
ł¹
czy dwa aminokwasy, otrzymany produkt
nazywa si
ê
dwupeptydem. Kilka aminokwasów
po
ł¹
czonych ze sob
¹
tworzy struktur
ê
nazywan
¹
ł
a
ñ
cuchem polipeptydowym.
Ł
a
ñ
cuchy polipep-
tydowe wi
ê
kszo
œ
ci bia
ł
ek zawieraj
¹
przynajmniej
100 aminokwasów, natomiast ci
ê¿
ar cz
¹
steczko-
wy bia
ł
ka, obliczony jako
ł¹
czny ci
ê¿
ar wszyst-
kich atomów w danej cz
¹
steczce, mo
¿
e by
æ
nawet
120 razy wi
ê
kszy od ci
ê¿
aru cz
¹
steczki cukru.
Struktura drugorz
ê
dowa
Ł
a
ñ
cuch polipeptydowy okre
œ
la si
ê
jako struktur
ê
pierwszorz
ê
dow
¹
bia
ł
ka. Jednak
¿
e wszystkie sub-
stancje chemiczne z grupy bia
ł
ek ulegaj
¹
z czasem
pewnym transformacjom i tworz
¹
struktur
ê
dru-
gorz
ê
dow
¹
. W niektórych przypadkach równole-
g
ł
e
ł
a
ñ
cuchy polipeptydowe s
¹
po
ł¹
czone ze sob
¹
wi
¹
zaniami wodorowymi.
Jednak cz
êœ
ciej si
ê
zdarza,
¿
e
ł
a
ñ
cuch bia
ł
ka
zostaje zwini
ê
ty w spiral
ê
, która, tak jak w po-
przednim przypadku, jest przytrzymywana przez
delikatne wi
¹
zania wodorowe. Wi
¹
zania te
ł
atwo
mog
¹
ulec zerwaniu pod wp
ł
ywem zmian tempe-
ratury lub kwasowego otoczenia, w rezultacie cze-
go cz
¹
steczka z powrotem si
ê
prostuje. Bia
ł
ko
nym bia
ł
kiem jest kolagen. Jest to w
ł
óknista tkan-
ka spajaj
¹
ca inne tkanki, jak na przyk
ł
ad kostn
¹
,
chrz
ê
stn
¹
, mi
êœ
niow
¹
, skórn
¹
i wi
ê
zad
ł
a. Muko-
proteidy to substancje nawil
¿
aj
¹
ce organizmu.
umo
¿
liwiaj
¹
ce swobodne ruchy stawów i prze
ł
y-
kanie po
¿
ywienia.
Przeciwcia
ł
a, zwane immunoglobulinami. to
bia
ł
ka chroni
¹
ce organizm przed chorobami. Zwy-
kle produkuje si
ê
je w odpowiedzi na obecno
Ͼ
jakiego
œ
antygenu, jak trucizna czy bakterie. S
¹
produkowane w tkance limfatycznej.
Bia
ł
ka nie s
¹
z regu
ł
y rozk
ł
adane w celu otrzy-
mania energii. Jednak
¿
e je
œ
li wyczerpi
¹
si
ê
zapa-
sy w
ê
glowodanów i t
ł
uszczów, w efekcie g
ł
odu
czy choroby, organizm zaczyna rozk
ł
ada
æ
bia
ł
ka
,
by uzyska
æ
normaln
¹
dzienn
¹
dawk
ê
2000 kiloka-
lorii. Ten proces reguluj
¹
hormony, które odpo-
wiedzialne s
¹
za to
.
by rozk
ł
ad bia
ł
ek odbywa
ł
si
ê
g
ł
ównie w mi
êœ
niach,
œ
ledzionie i w
¹
trobie, a nie
w wa
¿
niejszych narz
¹
dach
.
Oczywi
œ
cie rozk
ł
ad bia
ł
ek nie mo
¿
e trwa
æ
wiecznie. W przypadku ca
ł
kowitej g
ł
odówki
œ
mier
æ
nast
ê
puje zwykle oko
ł
o sze
œ
ciu tygodni po
wyczerpaniu zapasów t
ł
uszczu
.
Oddzielenie grupy aminowej
Nast
ê
pnie aminokwasy zostaj
¹
wch
ł
oni
ê
te przez
œ
ciank
ê
jelita cienkiego i przetransportowane
przez uk
ł
ad krwiono
œ
ny do wszystkich cz
êœ
ci
organizmu. W komórce, gdzie potrzebne s
¹
nowe
bia
ł
ka, rozpoczyna si
ê
ich produkcja na bazie
dostarczonych aminokwasów.
Nadmiaru aminokwasów organizm nie maga-
zynuje. Jest on transportowany do w
¹
troby, gdzie
nast
ê
puje oddzielenie grupy aminowej. Wcho-
dz
¹
cy w ich sk
ł
ad azot zostaje usuni
ê
ty pod posta-
ci
¹
amoniaku, zmienionego w mocznik i prze-
transportowanego krwiobiegiem do nerek. Potem
zostaje wydalony poza organizm.
Bia
ł
ka odgrywaj
¹
w organizmie wiele wa
¿
nych
ról. Bia
ł
kami s
¹
enzymy, biologiczne katalizatory
reguluj
¹
ce wszystkie niezb
ê
dne dla
¿
ycia reakcje
chemiczne. Wiele hormonów, chemicznych po-
s
ł
a
ñ
ców pomagaj
¹
cych w koordynowaniu funkcji
organizmu, to równie
¿
bia
ł
ka. Innym bardzo wa
¿
-
AMINOKWASY
Niezb
ê
dne
dla cz
ł
owieka
bez których cz
ł
owiek
mo
¿
e si
ê
obej
Ͼ
Leucyna Alanina
Izoieucyna Kwas asparginowy
Lizyna Arginina
Metionina
Hydroxyprolina
Treonina Prolina
Tryptofan Glicyna
Fenyioalanina Seryna
Walina Kwas glutaminowy
Histydyna
Tyrozyna - nie jest niezb
ê
dna, je
œ
li
fenyioalanina wyst
ê
puje w dostatecznej
ilo
œ
ci.
Cysteina i cystyna - obie nie s
¹
niezb
ê
d-
ne, je
œ
li metionina wyst
ê
puje w wystar-
czaj
¹
cej ilo
œ
ci.
patrz tak
¿
e
Cia
ł
o cz
ł
owieka 54 - POKARM JAKO
�
RÓD
Ł
O ENERGII I WZROSTU
76
[ Pobierz całość w formacie PDF ]