Bílkoviny

Bílkoviny

Charakteristika

• bílkoviny jsou základní stavební jednotou živé hmoty, přítomné ve všech buňkách

• bílkoviny neboli PROTEINY patří mezi BYOPOLIMERY (přírodní makromolekulární látky)

• jsou složené z aminokyselinových zbytků (více než 100) spojených peptidickou vazbou

• na jejich stavbě se podílí 20 proteinogenních aminokyselin

• v organismu mají nejrůznější funkce:

  • stavební (např. kolagen, kreatin)

  • katalytickou (enzymy)

  • regulační (hormony)

  • obrannou (protilátky)

  • transportní (např. hemoglobin)

• bílkoviny můžeme dělit na :

  • JEDNODUCHÉ - obsahují ve svých molekulách ještě nebílkovinnou složku, tzv. prostetickou skupinu

Struktura

• PRIMÁRNÍ STRUKTURA udává pořadí (sekvenci) aminokyselin v polypeptidovém řetězci a podmiňuje biochemickou funkci bílkovin, např. Gly-Gly-Ala-Leu-Gly… primární struktura bílkovin je určena geneticky v podobě genetického kódu v molekule DNA. Už při záměně jedné aminokyseliny v sekvenci za jinou aminokyselinu může dojít k těžké poruše organismu

• SEKUNDÁRNÍ STRUKTURA je dána geometrickým uspořádáním polypeptidového řetězce a je umožněna volnou rotací kolem jednoduchých vazeb α- uhlíku v polypeptidovém řetězci a stabilizována existencí vodíkových vazeb -N-

ı

H

O

-C-

existují dvě základní sekundární struktury :

• α- helix představuje uspořádání polypeptidového řetězce do pravotočivé šroubovice jsou stabilizovány vodíkovými vazbami, postranní řetězce směřují vně šroubovice

• skládaný list (β-struktura) představuje spojení mnoha rovnoběžných bílkovinných makromolekul do tvaru, který připomíná složený list papíru; makromolekuly jsou spojeny přes intramolekulární vodíkové vazby, postranní řetězce aminokyselin směřují nad a pod rovinu skládaného listu

  • TERCIÁLNÍ STRUKTURA představuje uspořádání α- helixu a skládaného listu v prostoru, typický je lobulární (klubkovitý) nebo fibrilární (vláknitý) tvar, jednotlivé části řetězce k sobě váží disulfidické vazby (podílí se i vodíkové vazby, van der Waalsovy síly a iontové vazby)

  • KVARTÉRNÍ STRUKTURA objasňuje výstavbu molekul bílkovin z jednotlivých polypeptidových řetězců, tzv. podjednotek, které spolu nejsou propojeny peptidickými vazbami

Vlastnosti

• vlastnosti bílkovin jsou dány jejich strukturou a určují jejich funkci v organismu

• jsou to pevné látky, jejich rozpustnost ve vodných roztocích je závislá na struktuře

• pokud jsou rozpustné, tvoří koloidní roztoky (od pravých roztoků se liší velikostí rozptýlených částic)

• VYSOLOVÁNÍ (zvyšování koncentrace soli) koloidních roztoků bílkovin způsobuje vyloučení bílkovin z roztoku ve formě sraženiny tzv. KOAGULACE, může být vratná nebo nevratná

• účinkem některých fyzikálních nebo chemických vlivů (vyšší teplota, ozáření, roztoky kyselin, zásad) dochází k ireversibilním změnám terciální struktury, nastává DENATURACE, bílkovina ztrácí biologickou aktivitu