Bílkoviny

Bílkoviny

Bílkoviny – složení, struktura, vlastnosti a význam charakteristika
  • přírodní látky – základní stavební jednotky živé hmoty
  • v trávící soustavě se rozkládají na jednotlivé aminokyseliny
  • vznik: (poly)kondenzací aminokyselin
  • peptidická vazba
  • makromolekulární látky biologického původu – biopolymery
  • + 50 AK = bílkoviny/proteiny
peptidy 2-50AK
  • menší molární hmotnost než bílkoviny
  • dipeptidy, tripeptidy… > 10AK oligopeptidy x polypeptidy
  • funkce v organismu: regulační (hormony – oxytocin, antidiuretický h., insulin, adrenokortikotropní h.)
  • rozpustné ve vodě
  • fyziologické účinky
  • Glutathion: přírodní tripeptid, nukleofilní činidlo
rozdělení dle terciární struktury
  • fibrilární: vláknité, špatně rozpustné ve vodě (svaly, kůže)
  • globulární: kulovitý tvar (účastní se chemických dějů)
  • jednoduché: jen peptidové řetězce
  • složené: něco navíc (ionty, lipidy, sacharidy, zbytek kys. fosforečné)
struktura
  • primární: dána pořadím a typem AK, lineární
  • sekundární: řetězce se stáčí dle postranních řetězců > strukturu stabilizují vodíkové můstky (α-helix (pravotočivá šroubovice), β-skládaný list), závislost na primární
  • terciární: prostorové uspořádání sekundární struktury, vodíkové můstky, Van der Waalsovy síly, závislost na sekundární struktuře
  • kvartérní: jinak uspořádaná terciární struktura, může být i více řetězců (hemoglobin), i nebílkovinné složky
  • při porušení > ztráta funkčnosti
vlastnosti a význam
  • funkce: stavební, zásobní, transportní, imunitní, syntéza DNA, membránové proteiny, katalyzátor
  • rozpustné ve vodě > koloidní roztoky
globulární bílkoviny
  • katalytické (enzymy)
  • obranná (globuliny v krevní plazmě)
  • pohybová (aktin ve svalech)
  • srážení krve (fibrinogen)
fibrilární bílkoviny
  • skleroproteiny
  • ve vodě nerozpustné
  • odolné enzymům > nestravitelné
  • stavební funkce
  • kosti, chrupavky, kůže, šlachy
  • vroucí voda > želatina
  • pojivové tkáně – pevnost
  • dostatek kyseliny askorbové (vit. C) > kurděje
KERATIN
  • kůže, vlasy, nehty, peří, vlna
  • mechanicky a chemicky odolný
  • ochranná funkce
ELASTIN
  • šlachy, tepny > pružnost
FIBROIN
  • hmyz, pavouci – kokony, pavučina, hedvábí
enzymy
  • biokatalyzátory bílkovinné povahy
  • makromolekulární látky
  • substrát: látka, na kterou enzym působí
  • velice specifické účinky
složené bílkoviny (nebílkovinná složka)
  • lipoproteiny (lipid, stavební fce)
  • glykoproteiny (polysacharid, ochranná fce, aglutinogeny, stavební funkce, imunita – interferon)
  • fosfoproteiny (kys. trihydrogenfosforečná, zásoba fosforu – syntéza nukleových kyselin)
  • metaloproteiny (prvek/kov, ferritin – zásobárna Fe, transferrin – přenos Fe krví)
  • hemoproteiny/chromoproteiny (hem, hemoglobin, myoglobin, hemocyanin, cytochrom)
  • nukleoproteiny (zásadité AK)
Aminokyseliny
  • substituční deriváty karboxylových kyselin
  • R – CαH/NH2-COOH
  • aminoskupina na αC
  • postranní řetězce: polární, nepolární, kyselé, zásadité
  • 2AK – peptid
  • opticky aktivní: D, L
  • neesenciální – tělo si syntetizuje: transaminacemi z AK přijatých v potravě
  • proteinogenní: geneticky kódované
charakteristika
  • bezbarvé, pevné, krystalické sloučeniny
  • rozpustné ve vodě
  • většina amfoterní (COOH > kyselost, NH2 > zásaditost)
Jednotlivé druhy AMK
  • 12 AK – neesenciální
  • 8AK – esenciální: leucin, izoleucin, threonin, lysin, methionin, fenylalanin, tryptofan, valin
  • dělení: dle postranních řetězců: nepolární, polární, kyselé (COOH – odštěpení H), zásadité (NH2 – přijmutí H)
Vysvětlit vztah mezi hodnotou pH  prostředí a nábojem AMK
  • izoelektrický bod – hodnota pH, kdy se AK chová neutrálně
  • neutrální: všechny molekuly ve formě amfiontů – obojakých iontů
  • izoelektrický bod: závisí na počtu skupin COOH a NH2 v molekuly
Peptidická vazba

  • vázání AK v peptidech a aminokyselinách
Důkaz peptidické vazby
  • biuretová reakce
  • síran měďnatý, hydroxid sodný > modrofialové zbarvení
Esenciální AMK
  • esenciální = nepostradatelné: musí být organismu dodány v potravě, nevyrobí si je
  • aromatický/heterocyklický/rozvětvený uhlovodíkový zbytek
  • valin, leucin, izoleucin, methionin, threonin, fenylalanin, tryptofan
Biologické funkce bílkovin
  • stavební (kolagen, keratin)
  • katalytická (enzymy)
  • regulační (hormony)
  • obranná (protilátky)
  • transportní (hemoglobin)
Denaturace bílkovin
  • nezvratné porušení struktury (rozvolnění řetězců)
  • terciární a sekundární struktura (určuje vlastnosti)
  • ztráta funkce v organismu
  • teplem, UV záření, γ záření změna pH, denaturační činidla – kyselina/zásada
  • př. vaření (pro lepší trávení), sterilizace, konzervace potravin
Vysolování bílkovin (koagulace) – zvratné
  • srážení proteinu v roztoku pomocí anorganických solí
  • sraženina – bez poškození struktury – jde opět rozpustit
  • oddělování bílkovin
Metabolismus bílkovin
  • proteolýza: hydrolytické štěpení proteinů
  • proteosyntéza: tvoření proteinů
trávení bílkovin
  • rozklad bílkovin na AK
  • žaludek, tenké střevo
  • endopeptidázy (pepsin, trypsin, chymotrypsin) > exopeptidázy a další
AK
  • zásoba pro syntézu
  • citrátový cyklus > CO2 + H2O + ATP
    • vyloučení N > močovina (rostliny – alkaloidy)
Reklama
reklama