Temat: Białka Aminy Pochodne węglowodorów zawierające grupę NH 2 Wzór ogólny amin: R NH 2 Przykład: CH 3 -CH 2 -NH 2 etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy Białka Pierwiastki wchodzące w skład białek: C, H, O, N, S. Białka zbudowane są z aminokwasów, które w swym składzie zawierają resztę aminową - NH 2 oraz karboksylową -COOH Doświadczenie 1 Rozkład termiczny białka Wynik: Drażniący nieprzyjemny zapach, na probówce skrapla się woda. Na dnie probówki pozostaje bezkształtna zwęglona masa. Doświadczenie 2 Koagulacja białek Białko ścięło się pod wpływem: soli, kwasów, alkoholi, i wysokiej temperatury (uległo koagulacji) Doświadczenie 3
Reakcja ksantoproteinowa Pod wpływem stężonego kwasu azotowego materiały zawierające w swym składzie białka zabarwiły się na żółto. Właściwości chemiczne białek: (str. 202) Praca domowa Wyjaśnij czym różni się koagulacja od denaturacji, wymień czynniki, które wywołują te procesy. Białka stanowią znaczną część organizmów zwierzęcych, utrzymują jego kształt i zapewniają jego funkcjonowanie. Obecność ich stwierdzono we wszystkich komórkach żywych. Są składnikiem skóry, mięśni, ścięgien, nerwów i krwi, a ponadto enzymów, przeciwciał i wielu hormonów. Białka są z chemicznego punktu widzenia polimerami wielkocząsteczkowymi, nazywane poliamidami. Monomerami są aminokwasy. Udowodniono, że w przyrodzie do budowy białek wykorzystywanych jest 20 aminokwasów. Jaki związek nazywamy aminokwasem? Aminokwas to związek chemiczny zawierający w cząsteczce grupę aminową i grupe karboksylową. Wzór ogólny aminokwasu
gdzie; R oznacza podstawnik, którym może być wodór, rodnik alifatyczny lub aromatyczny, który może zawierać jeszcze inne grupy funkcyjne. Przykłady aminokwasów Glicyna - H 2 N-CH 2 -COOH Alanina - H 2 N-CH(CH 3 )-COOH Aminokwasy często oznacza się za pomocą skrótów (patrz rysunki wyżej). Oto wybrane przykłady aminokwasów występujących w przyrodzie. Jak powstaje białko? Nazwa aminokwasu Skrót Alanina Ala Cysteina Cys Glicyna Gly Leucyna Leu Seryna Ser Tyrozyna Tyr 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.
Oczywiście reakcja nie kończy się na reakcji pomiędzy dwoma cząsteczkami. Jak widzimy na rysunku, cząsteczka dipeptydu na końcach posiada grupę karboksylową i aminową do których dołaczją się kolejne cząsteczki aminokwasów. Tym sposobem cząsteczka rozrasta się do dużych rozmiarów i osiąga masę cząsteczkową do 10000u. Jeżeli będziemy mieli do czynienia z mieszaniną różnych aminokwasów to reszty aminokwasowe mogą łączyc się w różnym stosunku ilościowym i w różnej kolejności. Badając białka zauważono, że mają one stałą sekwencję (kolejność) rozmieszczenia aminokwasów w łańcuchu peptydowym. Udowodniono, że sekwencja aminokwasów jest ustalana genetycznie. Sekwencję aminokwasów w białkach przedstawia się za pomocą skrótów o których wspomniano wcześniej, np. Cys-Gly-Lue-Tyr-... Cząsteczki białka mają określoną budowę przestrzeną; mówi się, że łańcuch peptydowy jest w określony sposób pofałdowany. To pofałdowanie powstaje wskutek działania różnego rodzaju sił wiążących występujących pomiędzy różnymi odcinkami łańcucha peptydowego. W białkach wyróznia się cztery poziomy struktury: struktura pierwszorzędowa (podaje sekwencję aminokwasów) struktura drugorzędowa określa jak łańcuchy ułożone są w przestrzeni (spirale, arkusze) struktura trzeciorzędowa określa najbardziej korzystne uporządkowanie przestrzenne poszczegolnych części białka
struktura czwartorzędowa określa przestrzenne powiązania kilku cząsteczek w jedną cząsteczkę białka Więcej o strukturach białka na stronie BIAŁKA Właściwości białek Wszystkie białka ulegają; hydrolizie kwasowej, zasadowej i enzymatycznej, gdzie produktem są aminokwasy oraz denaturacji, gdzie białko pod działaniem mocnych kwasów (azotowy), formaldehydu oraz wysokiej temperatury ulega zniszczeniu struktura białka. Jest to proces nieodwracalny. Białko spożywane przez człowieka w żołądku podlega działaniu soków żołądkowych w wyniku czego ulega hydrolizie do aminokwasów. Aminokwasy następnie są wykorzystywane do: syntezy białek własnych przetworzeniu na cukry proste i tłuszcze rozkładowi na związki azotu i mocznik.