BÍLKOVINY ( PROTEINY ) biomakromolekulární látky

- základní stavební kameny živé hmoty - v tkáních vyšších organismů a člověka je podíl bílkovin vyšší něž 80% - pouze rostliny jsou schopny vytvářet bílkoviny z anorganických sloučenin ( dusičnanů ) - živočichové včetně člověka přijímají bílkoviny v potravě, v trávicím ústrojí je rozkládají na aminokyseliny, ze kterých tvoří vlastní specifické bílkoviny

SLOŽENÍ BÍLKOVIN - skládají se z 20 základních aminokyselin vázaných peptidovou vazbou - s výjimkou prolinu jsou to α-aminokyseliny ( L - konfigurace ) - obsahují 50% uhlíku, 24%kyslíku, 18% dusíku, 6% vodíku, síru a jiné prvky

VZNIK PEPTIDŮ, PEPTIDOVÁ VAZBA Aminokyselina Peptidová vazba -CO-NH- vzniká reakcí karboxylové skupiny jedné aminokyseliny s aminoskupinou další molekuly aminokyseliny. Podle počtu vázaných aminokyselin vzniká dipeptid, tripeptid až polypeptid. Pokud je molekula tvořena více než 100AMK, jedná se o bílkovinu.

VZNIK PEPTIDOVÉ VAZBY

BIOLOGICKÉ FUNKCE BÍLKOVIN stavební katalytickou regulační transportní obrannou podílejí se na srážení krve zdroj energie zdroj pohybu

STAVEBNÍ FUNKCE bílkoviny jsou stavební materiál buněk a tkání př. skleroproteiny – vláknitá struktura, podílejí se na stavbě pojivových, podpůrných a povrchových tkání a vnitřní struktury buněk - kolagen (v kůži, šlachách, chrupavkách, vazivech; zajišťuje pružnost a pevnost tkáně; jeho tepelným zpracováním vzniká želatina) - - elastin ( tvoří podstatnou část pružných tkání; v stěnách artérií, hlasivkách, vazech obratlů; zajišťuje pružnost tkání) - keratin (základ. protein povrchu těl obratlovců - v kůži, vlasech, nehtech,

KATALYTICKÁ FUNKCE mají bílkoviny zvané enzymy Enzymy = biokatalyzátory - katalyzují průběh biochemických reakcí ( tj. reakcí probíhajících v živých organismech) - jsou to velmi účinné katalyzátory - pracují za mírných podmínek ( teplota do 100°C, konst. tlak, neutrální pH) - jejich důležitou vlastností je specifita, tj. schopnost katalyzovat přeměnu určité látky jedním způsobem a nepůsobit přitom na látky velmi podobné (při reakce tak nevznikají nežádoucí produkty)

REGULAČNÍ FUNKCE mají bílkovinné hormony (tzv. proteohormony) jsou vylučovány žlázami s vnitřní sekrecí (endokrinní žlázy) regulují činnost enzymů, buněk, tkání koordinují chem. děje uvnitř organismu př. inzulin a glukagon (vylučuje je slinivka břišní; regulují hladinu cukru v krvi inzulin snižuje hladinu cukru v krvi glukagon zvyšuje hladinu cukru v krvi př. parathormon ( je vylučován příštitnými tělísky; zajišťuje stálou hladinu Ca v krvi – uvolňuje Ca z kostí a omezuje jeho vylučování ledvinami) kalcitonin (vylučuje ho štítná žláza; zajišťuje ukládání Ca v kostech = snižuje koncentraci Ca v krvi)

TRANSPORTNÍ FUNKCE zajišťují transport některých látek v organismu př. hemoglobin a myoglobin (dýchací barviva obratlovců – hemoglobin je v červených krvinkách, myoglobin ve svalech; transport O 2 ) př. transferrin (v krevní plazmě; transport Fe do buňky) př. sérový albumin (v krevním séru = krevní plazma bez fibfinogenu; transport nízkomolekulárních látek do tkání)

OBRANNÁ FUNKCE mají bílkoviny ozn. jako protilátky neboli imunoglobuliny živočišné organismy je tvoří jako odpověď na přítomnost cizí látky –antigenu antigenně působí makromolekuly, jako jsou proteiny, polysacharidy nebo NK každá protilátka má specifickou afinitu k antigenu, který její tvorbu vyvolal protilátky mají za úkol cizí látky rozpoznat a zabránit jejich škodlivému působení na organismus

SRÁŽENÍ KRVE podstatou srážení krve je přeměna bílkoviny fibrinogenu (rozpuštěného v krevní plazmě) ve vláknitý nerozpustný fibrin vlákna fibrinu vytvoří hustou síť, v níž se zachycují krevní buňky = vznik sraženiny červené barvy (krevního koláče) stahováním vlákenek fibrinu se z krevního koláče vytlačuje nažloutlá kapalina (krevní sérum) přeměnu fibrinogenu v nerozpustný fibrin vyvolá enzym trombin

ZDROJ ENERGIE bílkoviny se stávají významným zdrojem energie při dlouhodobém hladovění bílkoviny jsou hydrolyticky rozštěpeny na AMK působením enzymů zvaných proteásy AMK jsou dále odbourávány za vzniku α-oxokyselin ty jsou dále odbourávány za vzniku meziproduktů, které se mohou zapojit do metabolismu sacharidů nebo lipidů (např. vzniká acetyl-CoA, který se dále odbourává v Krebsově cyklu)

ZDROJ POHYBU bílkoviny umožňují různé formy pohybu (ať už uvnitř organismu nebo vzhledem k okolí) př. stahy srdce, stahy svalu, mrskání řas, pohyb bičíků, pohyb chromozomů při dělení buněk stah svalu - příčně pruhovaná svalová tkáň je složená z podélných svalových vláken - svalové vlákno je mnohojaderný útvar, kterým podélně procházejí četné myofibrily - v myofibrilách jsou bílkoviny aktin a myozin

ROZDĚLENÍ BÍLKOVIN 1. Podle tvaru a) fibrilární - vláknité b) globulární -kuličkové 2. Podle rozpustnosti a) skleroproteiny - fibrilární, nerozpustné b) sféroproteiny - globulární, rozpustné 3. Podle složení a) jednoduché - pouze čistá bílkovina b) složené - mají i nebílkovinnou část (prostetickou část) - lipoproteiny, metaloproteiny, glykoproteiny…

A) FIBRILÁRNÍ - vláknitá struktura, stavební funkce Keratin - vlasy, srst, peří, vlna, nehty Kolagen - kosti, chrupavky, kůže, šlachy Fibroin - bílkovina přírodního hedvábí Želatina - vyrábí se zahříváním kolagenu, živočišné zbytky z jatek se vaří, filtrují a suší

B) GLOBULÁRNÍ kulovitý tvar, rozpustné ve vodě nebo roztocích solí - vyskytují se ve všech tkáních, různé funkce ( enzymy, protilátky ) Albuminy - zdroj aminokyselin pro tvorbu bílkovin, rozpustné v čisté vodě - mléko, krevní plazma, vaječný bílek Globuliny - nerozpouštějí se ve vodě, ale v roztocích solí, kyselin a zásad - mléko, krevní plazma, vaječný bílek př. γ-globulin ( ochranná funkce organismu )

Fibrinogen - krev, mícha - při srážení krve se mění na fibrin s vláknitou strukturou Histony - buněčná jádra ( obsahují vyšší podíl zásaditých aminokyselin )