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.

11
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
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem abstraktu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Białka zapasowe
RTSCAo3RP70QD
Zdjęcie przedstawia przekrój poprzeczny przez ziarno ryżu. Krawędzie na obrzeżach ziarna mają ciemno-zielony kolor. Wnętrze ziarna wypełnia jednolita, biała warstwa.
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.

1
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
Na rysunku przedstawiono schematyczny proces kurczenia się mięśni. Naprzemiennie i nierównomiernie narysowano kreski. Pionowe kreski oznaczone kolorem czerwonym, to aktyna. Pomiędzy nimi, nierównomierne, rozłożone są fioletowe kreski z wypustkami, to miozyna. Na drugim rysunku aktyna i miozyna ułożone są naprzemiennie i równomiernie.
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
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Krew
      • Elementy należące do kategorii Krew
    • Nazwa kategorii: Osocze
        • Elementy należące do kategorii Osocze
      • Nazwa kategorii: Fibrynogen
      • Nazwa kategorii: Surowica
          • Elementy należące do kategorii Surowica
        • Nazwa kategorii: Woda
        • Nazwa kategorii: Białka (bez fibrynogenu)
            • Elementy należące do kategorii Białka (bez fibrynogenu)
          • Nazwa kategorii: Globuliny
          • Nazwa kategorii: Albuminy
            • Koniec elementów należących do kategorii Białka (bez fibrynogenu)
        • Nazwa kategorii: Inne rozpuszczone substancje
          • Koniec elementów należących do kategorii Surowica
        Koniec elementów należących do kategorii Osocze
    • Nazwa kategorii: Elementy morfotyczne
      • Koniec elementów należących do kategorii Krew
Do najważniejszych białek osocza należą fibrynogen, globuliny i albuminy.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
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
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
elementy morfotyczne krwi

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

ferrytyna
ferrytyna

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

katalaza
katalaza

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

krew
krew

tkanka płynna złożona z osocza i elementów morfotycznych

ligand
ligand

substancja, z którą łączy się białko receptorowe

oksydoreduktazy
oksydoreduktazy

enzymy katalizujące reakcje utleniania i redukcji (reakcje redoks)

osocze
osocze

płynna część krwi; składa się z surowicy i fibrynogenu

przeciwciała
przeciwciała

białka surowicy krwi; są elementem swoistej odpowiedzi immunologicznej

surowica
surowica

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

właściwości buforujące
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 katalityczne

właściwości umożliwiające przyspieszenie reakcji chemicznej; wykazują je katalizatory

Wprowadzenie
Gra edukacyjna