Przeczytaj

bg‑cyan

Podział białek ze względu na funkcje

Każdy przejaw życia na Ziemi ma formę białkową. Białka często dzieli się ze względu na pełnione funkcje, wyróżniając białka enzymatyczne, strukturalne, zapasowe, transportujące, hormonalne, receptorowe, kurczliwe, magazynujące i obronne.

Różnorodność funkcji białek determinowana jest przez ich strukturę. Białka zbudowane są z aminokwasów, które łączą się ze sobą wiązaniami peptydowymi, tworząc różne struktury przestrzenne.

Struktura pierwszorzędowa to sekwencja aminokwasów tworzących łańcuch polipeptydowy. Jego przestrzenne ułożenie związane jest z powstawaniem wiązań wodorowych między poszczególnymi częściami łańcucha (struktura drugorzędowa). Z kolei struktura trzeciorzędowa określa przestrzenny układ struktur drugorzędowych, warunkowany przez wiązania dwusiarczkowe, oddziaływania jonowe, hydrofobowe i van der Waalsa. Niektóre z białek tworzą struktury czwartorzędowe będące połączeniem osobnych łańcuchów polipeptydowych.

Białka enzymatyczne

Białka enzymatyczne odgrywają bardzo ważną rolę w metabolizmie organizmów. Mają one właściwości katalityczne, czyli specyficznie przyspieszają reakcje chemiczne. Najczęściej są to białka globularne (np. pepsyna czy katalaza).

Ciekawostka

R19h6biJxuY4h

Schemat przedstawia przekształcenie się pepsynogenu w pepsynę. Enzym pepsyna odpowiada za rozkład białka na peptydy, czyli krótsze łańcuchy. — Pepsynogen to proenzym pepsyny wydzielany przez komórki gruczołowe żołądka. W obecności kwasu solnego pepsynogen przekształca się w pepsynę. Pepsyna, w procesie trawienia, rozkłada białka do krótszych łańcuchów peptydowych.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Białka strukturalne

Białka strukturalne stanowią składniki budulcowe komórek i tkanek. Białkami strukturalnymi są białka fibrylarne (np. kolagen, elastyna, keratyna), a także histony.

RdJmrTjwAoylq

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Białka zapasowe

RTSCAo3RP70QD

Źródło: Richard Jefferson's Center, wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 2.5.

Białka transportujące

Białka transportujące uczestniczą w transporcie rozmaitych substancji. Mogą transportować związki do wnętrza i na zewnątrz komórki (białka błonowe), a także do różnych miejsc organizmu (np. hemoglobina, lipoproteiny osocza).

Ważnym białkiem krwi jest zawarta w erytrocytach hemoglobina, która transportuje tlen.

Białka magazynujące

Białka magazynujące (np. mioglobina, ferrytynaferrytynaferrytyna) stanowią rezerwę różnych substancji i jonów.

Ważne!

Hemoglobina uczestniczy w transporcie tlenu, natomiast mioglobina magazynuje tlen w tkance mięśniowej.

Białka hormonalne

Białka hormonalne pełnią rolę regulacyjną w zapewnieniu homeostazy organizmu (np. insulina bierze udział w metabolizmie węglowodanów).

Białka receptorowe

Białka receptorowe odpowiadają na bodźce chemiczne (np. receptor insuliny).

Ważne!

Białka receptorowe łączą się z ligandem (np. hormonem lub neuroprzekaźnikiem), inicjując przewodzenie sygnału i reakcję komórki w odpowiedzi na ligand.

Białka kurczliwe

Białka kurczliwe biorą udział w reakcjach ruchowych.

Rk2UpEnHo3Dgn

Skurcz mięśni możliwy jest dzięki przesuwaniu się względem siebie białek (miozyny i aktyny) występujących we włóknach mięśniowych.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Białka obronne

Białka obronne bronią organizm przed patogenami (np. przeciwciałaprzeciwciałaprzeciwciała, interferony).

Przeciwciała są białkami odpornościowymi wytwarzanymi przez limfocyty B.

bg‑red

Podział funkcjonalny białek na przykładzie osocza krwi

KrewkrewKrew składa się z osoczaosoczeosocza (woda, białka i inne rozpuszczone substancje) oraz elementów morfotycznych krwielementy morfotyczne krwielementów morfotycznych krwi.

R15rQx8e3DU9Y1

Do najważniejszych białek osocza należą fibrynogen, globuliny i albuminy.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Albuminy

Albuminy osocza są rozpuszczalne w wodzie, dzięki czemu odgrywają kluczową rolę w regulacji ciśnienia osmotycznego oraz pełnią rolę buforującąwłaściwości buforującerolę buforującą pH krwi. Ich główną funkcją jest regulowanie ciśnienia onkotycznego. Jest to rodzaj ciśnienia osmotycznego wywieranego przez białka osocza, które chroni przed utratą wody z elektrolitami z naczyń krwionośnych. Albuminy wiążą i transportują także wiele drobnocząsteczkowych substancji, tj. jony metali (np. MgIndeks górny 2+, CaIndeks górny 2+, ZnIndeks górny 2+, NaIndeks górny +), toksyczne metale ciężkie, hormony, witaminy i leki. Uczestniczą w transporcie tlenku azotu, który bierze udział w sygnalizacji neuronalnej, procesach immunologicznych, apoptozie, a u roślin reguluje otwieranie się aparatów szparkowych.

RDLKZ5n5P0okH

Rysunek przedstawia naczynie z błoną półprzepuszczalną oddzielającą dwa roztwory. Po lewej stronie znajduje się roztwór rozcieńczony. Po prawej roztwór stężony. Roztwór po prawej stronie ma wyższy poziom niż roztwór po lewej stronie. Różnica między poziomem roztworów oznaczona jest na rysunku jako ciśnienie osmotyczne. Obok na drugim rysunku znajduje się przekrój przez naczynie włosowate. Przy końcu tętniczym i końcu żylnym jest ok. 30 mmHg. Z końca tętniczego strzałka prowadzi w górę, na zewnątrz naczynia włosowatego. To ciśnienie hydrostatyczne. Na końcu żylnym, strzałka narysowana jest w kierunku spoza naczynia włosowatego w kierunku jego wnętrza. To ciśnienie osmotyczne w osoczu naczynia. — Wymiana płynu pomiędzy naczyniami włosowatymi a płynem tkankowym. Na końcu bliższym tętnicy ciśnienie hydrostatyczne (ciśnienie krwi) powoduje usuwanie płynu na zewnątrz naczynia włosowatego do płynu tkankowego. Na końcu żylnym ciśnienie hydrostatyczne jest mniejsze niż ciśnienie osmotyczne i płyn przepływa do włośniczki. Także obecność albumin przyczynia się do jego zatrzymywania w naczyniu.
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Fibrynogen

Fibrynogen to białko biorące udział w procesie krzepnięcia krwi. Osocze pozbawione fibrynogenu nazywamy surowicą krwi.

Globuliny

Globuliny osocza transportują hormony, tłuszcze (m.in. cholesterol) oraz jony. Do tej grupy białek należą także protrombina (która podobnie jak fibrynogen bierze udział w krzepnięciu krwi) oraz przeciwciała chroniące organizm przed patogenami. Globuliny łączą się z hormonami tkankowymi i je transportują. Hormony te uczestniczą w lokalnym pozanerwowym sterowaniu działaniem narządów (np. kortyzol wywiera w ustroju rozległe, zróżnicowane działanie – wpływa na prawie wszystkie tkanki i odgrywa ważną rolę w metabolizmie węglowodanów, białek oraz tłuszczy). Niektóre globuliny transportują jony FeIndeks górny 3+ (transferyna) czy NaIndeks górny + i KIndeks górny + (angiotensyna).

Ciekawostka

Albumina jest najliczniej występującym białkiem osocza. Transportuje wiele różnych substancji, takich jak witaminy, barwniki, leki i różne metabolity.

Słownik

ciśnienie onkotyczne

rodzaj ciśnienia osmotycznego wywieranego przez białka osocza krwi; większa zawartość białek w osoczu w porównaniu z płynami tkankowymi skutkuje jego wyższym ciśnieniem onkotycznym – zapobiega to przedostawaniu się wody z elektrolitami z osocza do tkanek

elementy morfotyczne krwi

upostaciowane składniki krwi; są to żywe komórki (leukocyty), fragmenty komórek (trombocyty) oraz wyspecjalizowane, także żywe komórki o ograniczonym metabolizmie (erytrocyty)

ferrytyna

białko wiążące jony żelaza występującego na III stopniu utlenienia (FeIndeks górny 3+)

katalaza

enzym katalizujący proces rozkładu nadtlenku wodoru do wody i tlenu, obecny głównie w hepatocytach i erytrocytach

krew

tkanka płynna złożona z osocza i elementów morfotycznych

ligand

substancja, z którą łączy się białko receptorowe

oksydoreduktazy

enzymy katalizujące reakcje utleniania i redukcji (reakcje redoks)

osocze

płynna część krwi; składa się z surowicy i fibrynogenu

przeciwciała

białka surowicy krwi; są elementem swoistej odpowiedzi immunologicznej

surowica

część osocza krwi; składa się z wody, białek (bez fibrynogenu) i innych rozpuszczonych substancji

właściwości buforujące

właściwości umożliwiające utrzymanie stałego odczynu pH; za utrzymanie stałego pH krwi (w zakresie od 7,35 do 7,45) odpowiadają zawarte w osoczu mieszaniny słabych kwasów i ich zasadowych soli tworzące układy buforowe – neutralizują one egzogenne związki, które mogłyby zmienić pH krwi

właściwości katalityczne

właściwości umożliwiające przyspieszenie reakcji chemicznej; wykazują je katalizatory

Wprowadzenie

Gra edukacyjna

Podział białek ze względu na funkcje

Podział funkcjonalny białek na przykładzie osocza krwi

Słownik