Białka – budowa

1. Skład pierwiastkowy białek

Jak zbudowany jest organizm człowieka?

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).

Co to są białka i z jakich pierwiastków są zbudowane?

Białka to substancje złożone o stosunkowo skomplikowanej budowie.

BiałkabiałkaBiałka to związki chemiczne, których cząsteczki zbudowane są głównie z atomów węgla, wodoru, tlenu i azotu. Obecność wymienionych atomów pierwiastków chemicznych w strukturze białka potwierdziliśmy 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 (${\text{OH}}^{-}$) i zasadowy odczyn roztworu. Aniony te powstały w wyniku reakcji amoniaku (uzyskanego w wyniku ogrzewania białka) z wodą.

W skład białek mogą również wchodzić inne pierwiastki chemiczne. Obecność w białku jednego z nich – siarki – również udało się potwierdzić w analizowanym doświadczeniu. Papierek ołowiowypapierki ołowiowePapierek ołowiowy służy bowiem do wykrywania anionów siarczkowych (${\text{S}}^{2-}$), a jego czarne zabarwienie świadczy o powstaniu praktycznie nierozpuszczalnej w wodzie soli, tj. siarczku ołowiu$\left(\text{II}\right)$. Równanie reakcji chemicznej, jaka zaszła na papierku ołowiowym, można zapisać w formie jonowej skróconej jako:

Możliwe, że już wcześniej udało Ci się zauważyć obecność siarki w białku jaja kurzego w nieco mniej sprzyjających okolicznościach. Podczas psucia się jaj, wyczuwalny jest nieprzyjemny zapach, który spowodowany jest powstawaniem siarkowodoru – związku chemicznego o wzorze sumarycznym ${\text{H}}_2\text{S}$. 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: ${\text{Fe}}^{2+}$, ${\text{Mg}}^{2+}$, ${\text{Cu}}^{2+}$, ${\text{Zn}}^{2+}$.

2. Budowa białek

Białka są związkami wielkocząsteczkowymi zbudowanymi z reszt aminokwasów, które są ze sobą połączone za pomocą wiązań peptydowychwiązanie peptydowewiązań 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 kondensacjireakcja kondensacjireakcjach kondensacji. Reakcję kondensacji dwóch cząsteczek glicyny (aminokwasu białkowego o najprostszej budowie) można opisać za pomocą równania:

W wyniku zachodzącej reakcji chemicznej, z dwóch cząsteczek glicyny powstaje jedna cząsteczka związku organicznego, w której reszty cząsteczek glicyny połączone są ze sobą wiązaniem peptydowym. Związek organiczny, o którym mowa, to dipeptyd. Nie jest on zaliczany do grupy białek. 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 oligopeptydówoligopeptydyoligopeptydów (zawierających od $2$ do około $10$ reszt aminokwasów) lub polipeptydówpolipeptydypolipeptydów (zawierających od około $10$ do $100$ reszt aminokwasów). Jak to możliwe, że w skład cząsteczki białka może wchodzić tak duża (a często nawet większa) liczba reszt aminokwasów? Zwróć uwagę, że w cząsteczce rozpatrywanego dipeptydu znajdują się dwie grupy funkcyjne: aminowa ($-{\text{NH}}_2$) oraz karboksylowa ($-\text{COOH}$):

Dzięki obecności tych grup, dipeptyd może ulegać dalszym reakcjom kondensacjireakcja kondensacji aminokwasówreakcjom kondensacji. Obecna w nim grupa aminowa może połączyć się z grupą karboksylową kolejnej cząsteczki, a grupa karboksylowa z grupą aminową następnej cząsteczki aminokwasu. W ten sposób powstanie tetrapeptyd, zbudowany z czterech reszt glicyny.

Jak widzisz, również i w tym przypadku powstała cząsteczka tetrapeptydu zawiera grupy aminową i karboksylową, zdolne do dalszych reakcji chemicznych. Czy już rozumiesz, dlaczego jest możliwe utworzenie tak dużych cząsteczek białka?

Narysowanie wzoru chemicznego cząsteczki białka, w przeciwieństwie do wzorów cząsteczek aminokwasów, dipeptydów czy tetrapeptydów, nie jest już takie proste. Uproszczoną budowę cząsteczki białka możemy przedstawić schematycznie za pomocą wzoru:

Budowa białek jest jednak nieco bardziej skomplikowana. W przypadku jej opisu należy uwzględnić cztery struktury (poziomy uporządkowania): strukturę pierwszorzędową, drugorzędową, trzeciorzędową oraz (o ile występuje) czwartorzędową. Struktury te scharakteryzowano krótko na poniższej grafice:

Ciekawostka

Budowę białek opisał amerykański fizyk i chemik Linus Carl Pauling (czyt. lajnus carl puling), za co w $1954 \text{r}.$ otrzymał Nagrodę Nobla. Osiem lat później, tj. w $1962 \text{r}.$., otrzymał drugą – tym razem Pokojową Nagrodę Nobla za pracę podczas kampanii przeciwko próbom z bronią jądrową. Naukowiec ten uważany jest za jednego z najważniejszych chemików $\text{XX} \text{w}.$

RKD88wB0Rjf6P

Czarno—białe zdjęcie przedstawia młodego Linusa Carla Paulinga. Jest on ubrany w białą koszulę, czarny krawat i togę. Na głowie ma akademicki beret. Tło zdjęcia jest szare.

3. Występowanie białek oraz ich rola w organizmie

Białka są podstawowym elementem budującym wszystkie organizmy. Oprócz funkcji budulcowej, odgrywają również inne znaczące role w organizmie. Załączona poniżej mapa pojęć ukazuje podział białek ze względu na funkcje pełnione przez nie w organizmie człowieka.

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.

*Prawidłowa masa ciała (u osób dorosłych BMI $\mathrm{18,5}-\mathrm{24,9} \frac{\text{kg}}{{\text{m}}^3}$)
Indeks górny Źródło: Jarosz M., Rychlik E., Stoś K., Charzewska J., Normy żywienia dla populacji Polski i ich zastosowanie, Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego – Państwowy Zakład Higieny, $2020$. Indeks górny koniec^{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.

R1ZoVD02EZiMF

Zdjęcie przedstawia rozbite jajo kurze z wypływającym żółtkiem i białkiem. Jajko leży na białej, gładkiej powierzchni.

RtmUUFNdzb5sr

Zdjęcie przedstawia szklankę i przezroczysty dzbanek wypełnione mlekiem. Naczynia stoją na szklanej powierzchni, w której widoczne są ich odbicia. Tło zdjęcia jest czarne.

R1L32d78TxBpt

Zdjęcie przedstawia trójkątny kawałek żółtego sera z dziurami.

R1VxWONMeS91A

Zdjęcie przedstawia kawałek sera pleśniowego leżącego na białym papierze na drewnianym stole. Widoczne są niebiesko‑zielone żyłki pleśni.

Rbdci36iXM7g0

Zdjęcie przedstawia kilka kawałków cienkich kabanosów leżących na ozdobnym, owalnym talerzu. Jako dekorację umieszczono natkę pietruszki.

R1LzqiPxzVnH5

Zdjęcie przedstawia dwa kawałki surowego czerwonego mięsa: jeden na pierwszym planie, drugi w tle. Ułożone są one na drewnianej desce.

RKO2QFPjkUvYT

Zdjęcie przedstawia cztery upieczone ryby na srebrnej tacy z kawałkami warzyw: pomidora, sałaty, marchewki i skórki pomarańczy.

RbxePLO5HOHt2

Zdjęcie przedstawia stos białych ziaren fasoli.

RUEhVqP6CIemC

Zdjęcie przedstawia żółte ziarenka soczewicy wysypujące się ze szklanej miski na brązowy tkany materiał.

R1TiRxMtNuGEt

Zdjęcie przedstawia nasiona soi, które umieszczone są w worku wykonanym z naturalnego brązowego materiału. Po jego prawej stronie znajduje się stos takich samych nasion leżących na brązowym materiale.

RE3mj2pVJDfbM

Zdjęcie przedstawia orzechy włoskie w łupinach. Jeden z nich, znajdujący się w centrum grafiki, jest rozłupany.

Indeks górny Źródło danych przedstawionych w galerii:
1. Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw, PZWL, $2018$.
2. Kunachowicz H., Przygoda B., Nadolna I., Iwanow K., Tabele składu i wartości odżywczej żywności, PZWL $2017$ Indeks górny koniec<sup>Źródło danych przedstawionych w galerii:
1. Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Wartość odżywcza wybranych produktów spożywczych i typowych potraw, PZWL, $2018$.
2. Kunachowicz H., Przygoda B., Nadolna I., Iwanow K., Tabele składu i wartości odżywczej żywności, PZWL $2017$</sup>

Podsumowanie

• Cząsteczki wszystkich białek są zbudowane głównie z atomów czterech pierwiastków: węgla, wodoru, tlenu i azotu. W skład niektórych białek mogą wchodzić atomy siarki, fosforu i inne atomy.

• Podstawowymi elementami budującymi białka są aminokwasy.

• Białka to wielkocząsteczkowe związki chemiczne, zbudowane z reszt aminokwasowych, połączonych wiązaniami peptydowymi.

• Białka są głównym składnikiem budulcowym organizmów. Pełnią funkcje: budulcowe, transportowe, regulujące i inne.

• Źródłem białka zwierzęcego są między innymi jajka, nabiał, mięso, ryby, a roślinnego – produkty zbożowe oraz rośliny strączkowe, np. fasola, soja i soczewica.

Słownik

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:

1

Ćwiczenie 1

RB25S4oIG1EWW

Wykonano doświadczenie pozwalające określić skład pierwiastkowy białka. W tym celu ogrzewano białko jaja kurzego. Poniżej odnotowano poczynione w trakcie wykonywania doświadczenia obserwacje. Przyporządkuj symbole pierwiastków chemicznych, wchodzących w skład białka, do podanych w punktach obserwacji. 1. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$, 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
2. Białko pokrywa się czarnym nalotem. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
3. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy, przyłożony do wylotu probówki, zmienia barwę na zieloną. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$, 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
4. Papierek ołowiowy, przyłożony do wylotu probówki, czernieje. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$

Wykonano doświadczenie pozwalające określić skład pierwiastkowy białka. W tym celu ogrzewano białko jaja kurzego. Poniżej odnotowano poczynione w trakcie wykonywania doświadczenia obserwacje. Przyporządkuj symbole pierwiastków chemicznych, wchodzących w skład białka, do podanych w punktach obserwacji. 1. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$, 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
2. Białko pokrywa się czarnym nalotem. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
3. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy, przyłożony do wylotu probówki, zmienia barwę na zieloną. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$, 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$
4. Papierek ołowiowy, przyłożony do wylotu probówki, czernieje. 1. $\text{S}$, 2. $\text{H}$, 3. $\text{C}$, 4. $\text{O}$, 5. $\text{N}$, 6. $\text{H}$

1

Ćwiczenie 2

Rx3AeVhrB7pPZ

Spośród podanych poniżej stwierdzeń, wybierz i zaznacz to, które prawidłowo opisuje budowę białek. Możliwe odpowiedzi: 1. Białka są zbudowane z więcej niż $100$ reszt amin, połączonych wiązaniami peptydowymi., 2. Białka są zbudowane z więcej niż $100$ reszt aminokwasów, połączonych wiązaniami estrowymi., 3. Białka są zbudowane z więcej niż $100$ reszt aminokwasów, połączonych wiązaniami peptydowymi., 4. Białka to związki, których cząsteczki zbudowane są z dwóch reszt aminokwasów, połączonych wiązaniem peptydowym.

Jak zbudowane są białka?

• Białka są zbudowane z reszt aminokwasowych połączonych wiązaniami peptydowymi.
• Białka to związki zbudowane z dwóch aminokwasów.
• Białka są zbudowane z aminokwasów połączonych wiązaniami estrowymi.
• Białka są zbudowane z amin połączonych wiązaniami peptydowymi.

1

Ćwiczenie 3

RNpLmlXEs20nJ

Spośród wymienionych poniżej nazw produktów spożywczych, wybierz i zaznacz te, które są głównym źródłem białka. Możliwe odpowiedzi: 1. ryby, 2. słodycze, 3. smalec, 4. jaja, 5. nabiał, 6. owoce, 7. fasola, 8. soczewica, 9. drób

Głównym źródłem białek są następujące produkty spożywcze:

• ryby
• słodycze
• smalec
• jaja
• nabiał
• owoce
• fasola
• soczewica
• drób

2

Ćwiczenie 4

R4xqP4Nbr2R0o

Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz ,,Prawda'', jeśli zdanie jest prawdziwe, lub ,,Fałsz'', jeśli jest fałszywe.. Białka są podstawowym elementem budującym organizmy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka mogą w organizmie pełnić różne funkcje, między innymi regulujące, transportowe i ochronne.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka są związkami o małej masie cząsteczkowej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka powstają w wyniku reakcji kondensacji aminokwasów, której ubocznym produktem jest woda.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Łączenie par. Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz ,,Prawda'', jeśli zdanie jest prawdziwe, lub ,,Fałsz'', jeśli jest fałszywe.. Białka są podstawowym elementem budującym organizmy.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka mogą w organizmie pełnić różne funkcje, między innymi regulujące, transportowe i ochronne.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka są związkami o małej masie cząsteczkowej.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz. Białka powstają w wyniku reakcji kondensacji aminokwasów, której ubocznym produktem jest woda.. Możliwe odpowiedzi: Prawda, Fałsz

Oceń prawdziwość zdań zawierających informacje na temat budowy i roli biologicznej białek.

	Prawda	Fałsz
Białka są podstawowym elementem budującym organizmy.	□	□
Białka mogą w organizmie pełnić różne funkcje, m.in. regulujące, transportowe i ochronne.	□	□
Białka są związkami o małej masie cząsteczkowej.	□	□
Białka powstają w wyniku połączenia się co najmniej 100 cząsteczek aminokwasów.	□	□

2

Ćwiczenie 5

Uczeń przeprowadził doświadczenie, które zilustrował na poniższym schemacie. Przyporządkuj podane stwierdzenia odpowiednio do obserwacji, wniosków oraz nieprawidłowych odpowiedzi.

RHTqpDGOqEcn9

Probówka, która umieszczona jest w łapie laboratoryjnej. W naczyniu znajduje się białko jaja kurzego.

RFtdOgkBYYjA8

Obserwacje Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki. Wnioski Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki. Nieprawidłowe odpowiedzi Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki.

Obserwacje Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki. Wnioski Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki. Nieprawidłowe odpowiedzi Możliwe odpowiedzi: 1. Białko ścina się., 2. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 3. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 4. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 5. Zapach palonych włosów świadczy o tym, że w skład białka wchodzi siarka., 6. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 7. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 8. Białko zbudowane jest z tlenu i wodoru., 9. Czarne zabarwienie papierka ołowiowego świadczy o obecności siarki w białku., 10. Wyczuwalny jest zapach palonych włosów., 11. Papierek ołowiowy czernieje., 12. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki.

R157DvHVZChGS

Przeprowadzono doświadczenie, polegające jedynie na ogrzewaniu białka jaja kurzego w probówce w ogniu palnika. Zaznacz wszystkie prawidłowe obserwacje i wnioski, wynikające z tego doświadczenia. Możliwe odpowiedzi: 1. Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy., 2. Białko ścina się., 3. Białko pokrywa się czarnym nalotem., 4. W wyniku ogrzewania białka powstaje para wodna, która skrapla się na ściankach probówki., 5. Cząsteczki białka zbudowane są z węgla., 6. W skład cząsteczek białek wchodzi wodór i tlen., 7. W wyniku reakcji powstaje amoniak, o czym świadczy zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego., 8. Zwilżony uniwersalny papierek wskaźnikowy zmienia zabarwienie na zielone., 9. Papierek ołowiowy czernieje.

2

Ćwiczenie 6

Na poniższej grafice przedstawiono schematycznie struktury białka, które należy wziąć pod uwagę podczas opisywania jego budowy. Do każdego z przykładów dopasuj nazwę odpowiadającej mu struktury białka oraz krótki jej opis.

RMVHwJLiqvspl

Na ilustracji składającej się z czterech zestawionych ze sobą rysunków przedstawiono cztery struktury białek. Pierwsza z nich, podpisana jako Struktura pierwszorzędowa, została ukazana na jasnopomarańczowym tle jako łańcuch różnokolorowych kulek reprezentujących aminokwasy z oznaczeniami literowymi poszczególnych aminokwasów: Asn, Gly, Phe, Glu, Gln, Ala, Arg, Asp, Cys, Leu, Ile, Trp, Pro, Tyr, Ser, Met, Lys, Val, His, Phe. Łańcuch przechodzi w strukturę drugorzędową, znajdującą się na ilustracji poniżej, podpisanej jako Struktura drugorzędowa. Jest ona umieszczona na jasnoniebieskim tle i została zobrazowana na dwa sposoby: jako zielona spiralna alfa helisa oraz jako niebieska zagięta beta kartka zwana także beta harmonijką. Z prawej strony obu grafik umieszczono ilustrację opisaną jako Struktura trzeciorzędowa. Znajduje się ona na jasnoróżowym tle i stanowi połączenie dwóch fragmentów zielonej alfa helisy i dwóch fragmentów beta kartki: różowego i czerwonego. W prawym dolnym rogu rysunku znajduje się podpis: Białko P13. Najbardziej z prawej strony, na białym tle przedstawiono Strukturę czwartorzędową. Jest ona połączeniem podjednostek trzeciorzędowych — w tym wypadku, na przykładzie hemoglobiny, są to cztery podjednostki oznaczone kolorami: czerwonym, pomarańczowym, zielonym i niebieskim. Tworzą one strukturę przypominającą plątaninę nici.

R1TpDaaRCJgpl

Zadanie interaktywne.

Zadanie interaktywne.

R1Ykt2uxODKXA

Do każdego z przykładów struktur białka dopasuj jej krótki opis.

Do każdego z przykładów struktur białka dopasuj jej krótki opis.

2

Ćwiczenie 7

Poniższy wzór przedstawia budowę cząsteczki pewnego dipeptydu.

R1VtnfrFHyfNT

Wzór przedstawia budowę cząsteczki pewnego dipeptydu.

Został on utworzony w wyniku reakcji kondensacji dwóch aminokwasów o wzorach:

RVj3zCsA4tg4C

Wzór przedstawia budowę cząsteczki pewnego dipeptydu. Został on utworzony w wyniku reakcji kondensacji dwóch aminokwasów o ukazanych wzorach.

R16niTAGkvR79

Przeanalizuj powyższe wzory i spośród podanych poniżej stwierdzeń wybierz prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. We wspomnianej reakcji kondensacji, wzięła udział grupa karboksylowa cząsteczki aminokwasu $1$ i grupa aminowa cząsteczki aminokwasu $2$, przy czym od grupy aminowej odłączył się atom wodoru, a od grupy karboksylowej odłączyła się grupa hydroksylowa., 2. We wspomnianej reakcji kondensacji, wzięła udział grupa karboksylowa cząsteczki aminokwasu $2$ i grupa aminowa cząsteczki aminokwasu $1$, przy czym od grupy aminowej odłączył się atom wodoru, a od grupy karboksylowej odłączyła się grupa hydroksylowa., 3. We wspomnianej reakcji kondensacji udział wzięła grupa karboksylowa cząsteczki aminokwasu $1$ i grupa aminowa cząsteczki aminokwasu $2$, przy czym od grupy aminowej odłączyła się grupa hydroksylowa, a od grupy karboksylowej odłączył się atom wodoru., 4. We wspomnianej reakcji kondensacji, wzięła udział grupa karboksylowa cząsteczki aminokwasu $2$ i grupa aminowa cząsteczki aminokwasu $1$, przy czym od grupy aminowej odłączyła się grupa hydroksylowa, a od grupy karboksylowej odłączył się atom wodoru.

R1KgUddd6Bvke

Zaznacz prawidłowe stwierdzenie dotyczące reakcji kondensacji aminokwasów. Możliwe odpowiedzi: 1. W reakcji kondensacji bierze udział grupa karboksylowa cząsteczki jednego aminokwasu i grupa aminowa cząsteczki drugiego aminokwasu, przy czym od grupy aminowej odłączył się atom wodoru, a od grupy karboksylowej odłączyła się grupa hydroksylowa., 2. W reakcji kondensacji udział wzięła grupa karboksylowa cząsteczki jednego aminokwasu i grupa aminowa cząsteczki drugiego aminokwasu, przy czym od grupy aminowej odłączyła się grupa hydroksylowa, a od grupy karboksylowej odłączył się atom wodoru., 3. W reakcji kondensacji, poza cząsteczką dipeptydu i cząsteczką wody, powstaje również amoniak, 4. W reakcji kondensacji nie powstaje cząsteczka wody, ale cząsteczka amoniaku.

31

Ćwiczenie 8

Poniżej zamieszczono fragment łańcucha cząsteczki pewnego białka. Ustal, z reszt jakich aminokwasów utworzony jest ten fragment. Napisz nazwy odpowiednich aminokwasów w kolejności, w jakiej ich reszty występują w podanym fragmencie łańcucha białkowego.

R1ZV7clMQrHME

Poniżej zamieszczono fragment łańcucha cząsteczki pewnego białka. Ustal, z reszt jakich aminokwasów utworzony jest ten fragment. Napisz nazwy odpowiednich aminokwasów w kolejności, w jakiej ich reszty występują w podanym fragmencie łańcucha białkowego.

Skorzystaj z zamieszczonej poniżej tabeli z wzorami i nazwami aminokwasów białkowych.

R1JXekVKR2qQL

Tabela z wzorami i nazwami aminokwasów białkowych.

Rps3m3YSaEJ10

(Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Na narysowanym fragmencie łańcucha cząsteczki białka odszukaj wszystkie wiązania peptydowe. Zastanów się w jaki sposób zostały one utworzone.

Pokaż odpowiedź

Czy udało Ci się wymienić nazwy wszystkich poniższych aminokwasów? Podany fragment łańcucha białkowego składa się z pięciu reszt różnych aminokwasów. Aminokwasy te to kolejno:

R1OPE0cDqLfXy

Podany fragment łańcucha białkowego składa się z pięciu reszt różnych aminokwasów. Aminokwasy te to kolejno: seryna, cysteina, glicyna, alanina, kwas asparaginowy.

RRJmouPcppFYX3

Ćwiczenie 8

Wstaw odpowiednie wyrażenia w luki w tekście, dotyczącym budowy białek. Białka tworzą łańcuchy polipeptydowe, które są zbudowane z 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji, połączonych ze sobą wiązaniem 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji. Powstaje ono w reakcji 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji, w której biorą udział grupa aminowa jednego aminokwasu i grupa karboksylowa drugiego aminokwasu.

Wstaw odpowiednie wyrażenia w luki w tekście, dotyczącym budowy białek. Białka tworzą łańcuchy polipeptydowe, które są zbudowane z 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji, połączonych ze sobą wiązaniem 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji. Powstaje ono w reakcji 1. aminokwasów, 2. peptydowym, 3. kondensacji, w której biorą udział grupa aminowa jednego aminokwasu i grupa karboksylowa drugiego aminokwasu.

3

Ćwiczenie 9

Uzupełnij poniższy tekst, wybierając poprawne wyrażenia.

R1oAUbWXT7Kcf

Proteins are chemical compounds with very high/low molecular weights. Proteins molecules are made up of polypeptide chains. These chains are made up of the rest of amino acids/amines joined together by peptide/ester bonds. The protein chain consists of less/more than 100 amino acid residues. There are four degrees of protein organizing. The primary structure is the type and sequence of amines/amino acids in a single chain. The secondary structure describes how two peptide chains arrange themselves/a single peptide chain arranges itself in space. The tertiary structure of a protein describes the general shape of a single chain of a protein molecule - describes the spatial relationships between primary/secondary structures. The quaternary structure of a protein is made up of several protein chains.

Proteins are chemical compounds with very high/low molecular weights. Proteins molecules are made up of polypeptide chains. These chains are made up of the rest of amino acids/amines joined together by peptide/ester bonds. The protein chain consists of less/more than 100 amino acid residues. There are four degrees of protein organizing. The primary structure is the type and sequence of amines/amino acids in a single chain. The secondary structure describes how two peptide chains arrange themselves/a single peptide chain arranges itself in space. The tertiary structure of a protein describes the general shape of a single chain of a protein molecule - describes the spatial relationships between primary/secondary structures. The quaternary structure of a protein is made up of several protein chains.

Glossary

Glossary

protein

protein

R1IQlAJCMWP0o

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

białko

molecular weight

molecular weight

RAa8A7pIdrYZF

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

masa cząsteczkowa

amino acid

amino acid

RYboNhCAHBY4Y

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

aminokwas

amine

amine

RaQfx4rM9E8NI

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

amina

peptide bond

peptide bond

R1NJzCI7LosB9

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

wiązanie peptydowe

ester bond

ester bond

RQew6BkunZxMO

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

wiązanie estrowe

primary structure

primary structure

RD1u9MdJfNcBO

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

struktura pierwszorzędowa

secondary structure

secondary structure

Rkt9PWa7Ciqe6

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

struktura drugorzędowa

tertiary structure

tertiary structure

R4AOe8n5BWs7s

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

struktura trzeciorzędowa

quaternary structure

quaternary structure

RdKK4XRNWganP

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dźwiękowe

Nagranie dostępne pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DX9S9j3lQ

Nagranie dźwiękowe

struktura czwartorzędowa

Bibliografia

Danikiewicz W., Chemia dla licealistów. Chemia organiczna, Warszawa $2002$.

Encyklopedia PWN

Poźniczek M. M., Kluz Z., Z chemią w przyszłość, cz. 3, Kraków $2014$.