Znaczenia białek i cukrów

-Białka-
Białka to substancje wyróżniające się przede wszystkim rozmiarami cząsteczek i ich różnorodnością. Są to wielocząsteczkowe polimery, których monomerami są aminokwasy- związki amfoteryczne zawierające grupę aminokwasową- NH2(charakter zasadowy)i karboksylową- COOH(charakter kwasowy). Zdolność aminokwasów do tworzenia tak wielkich i różnych kompleksów jak białka wynika z równoczesnego posiadania obydwu grup, gdyż grupa –NH2 jednego aminokwasu może połączyć się z grupą –COOH innego, tworząc wiązania peptydowe. Reakcja łączenia dwóch aminokwasów prowadzi do powstania dwupeptydu, trzech aminokwasów- trójpeptydu. Oligopeptydy składają się z kilku, a polipeptydy z kilkudziesięciu do kilkaset aminokwasów.
W białkach występuje zestaw 20 podstawowych aminokwasów. Ten zestaw jest jednolity dla całego świata ożywionego.
Aminokwasy różnią się jedynie łańcuchami bocznymi - reszta elementów pozostaje niezmieniona. Grupy boczne różnić się mogą:
• Kształtem
• Wielkością
• Ładunkiem elektrycznym
• Reaktywnością
• Zdolnością do tworzenia wiązań wodorowych i hydrofobowych
Stąd bierze się w przyrodzie różnorodność białek tak ogromna, że nawet poszczególne osobniki tego samego gatunku mają niektóre białka swoiste, odmienne niż u innych osobników. Transplantacja narządów napotyka trudności właśnie, dlatego, że organizm –po białkach- rozpoznaje przeszczepiony narząd jako obcy i odrzuca go.
1) BIAŁKA PROSTE (proteiny) składają się wyłącznie z aminokwasów. Dzielimy je na:
• Białka rozpuszczalne w wodzie- białka proste rozpuszczalne w wodzie mają strukturę kłebkowatą, są silnie zwinięte w przestrzeni (tzw. steroproteiny), jak np. albuminy dobrze rozpuszczające się w wodzie, globuliny- rozpuszczalne w wodnych roztworach soli, czy histony- zasadowe białka jąder komórkowych.
• Białka nierozpuszczalne w wodzie (skleroproteiny) to te, które tworzą układy przestrzenne w formie włókien (struktura β). Należą do nich między innymi kolagen- białko tkanki łącznej, kreatyna- białko rogów, kopyt, piór, paznokci i włosów, fibryna-powstająca w czasie krzepnięcia krwi i fibroina tworząca nici oprzędu owadów, np. nitki jedwabiu.



2) BIAŁKA ZŁOŻONE (proteidy) otrzymują swoją nazwę od rodzaju grupy niebiałkowej połączonej z łańcuchem aminokwasowym, np. fosforoproteiny składają się z łańcucha polipeptydowego połączonego z resztą kwasu ortofosforowego. Połączenia z cukrowcami to glikoproteiny, z metalami- metaloproteiny, np. hemocyjanina, a z grupami barwnymi zawierającymi atomy metalu to chromoproteiny, np. hemoglobina.


Rola białek w organizmach jest wszechstronna. Białka są podstawowym budulcem większości struktur komórkowych, znajdują się w płynach ustrojowych (np. białka odpornościowe), umożliwiają zachodzenie procesów chemicznych (białka enzymatyczne) oraz zamianę energii chemiczne na mechaniczną w mięśniach, uczestniczą w procesach regulacji funkcji jądra komórkowego i działania narządów wewnętrznych (niektóre hormony),a u roślin motylkowych są odkładane jako materiał zapasowy.

-Cukry-
Cukry to związki zbudowane z C, H, i O.
Dzielimy je na proste
1) Monosacharydy
Złożone, do których zaliczamy dwucukry
2) Disacharydy
Wielocukry
3) Polisacharydy

Ad. 1)
Monosacharydy to cukry mające 3-6 atomów węgla w cząsteczce. Są najczęściej zbudowane z łańcucha:
 Trójwęglowego (triozy, np. aldehyd glicerynowy)
 Pięciowęglowego (pentozy, np. ryboza i deoksyryboza- składnik kwasów nukleinowych)
 Sześciowęglowego (heksozy, np. glukoza- cukier gronowy, fruktoza- cukier owocowa, galaktoza)
 MONOSACHARDY- są dobrze rozpuszczalne w wodzie i wyazują aktywność osmotyczna. Są one (zwłaszcza glukoza) niezbędnym składnikiem płynów ustrojowych, ponieważ stanowią podstawowy materiał energetyczny komórek. Fruktoza(cukier owocowy) występuje w miodzie i wielu dojrzałych owocach, nadając im słodki smak. U zwierząt transport węglowodanów odbywa się w postaci cukrów prostych, zwłaszcza glukozy.

Ad. 2)
Disacharydy zbudowane są z dwóch cząsteczek cukrów prostych połączonych wiązaniem glikozydowym. Są to:
 Maltoza (cukier słodowy) składająca się z dwóch cząsteczek glukozy
 Sacharoza (cukier buraczany) składająca się z jednej cząsteczki glukozy i jednej cząsteczki fruktozy
 Laktoza(cukier mlekowy) składająca się z jednej cząsteczki glukozy i jednej galaktozy
 DISACHARYDY- podobnie jak cukry proste, są rozpuszczalne w wodzie. Stanowią produkty pośrednie syntez lub hydroliz polisacharydów. polisacharydów roślin są one postacią transportową węglowodanów (głowie sacharoza). Pomimo ich rozpuszczalności rośliny (np. buraki cukrowe, trzcina cukrowa) mogą odkładać je jako materiały zapasowe.

Ad. 3)
Reakcje polikondensacji monosacharydów prowadzą do syntezy wielocukrów- polisacharydów, np.:
 Skrobia, glikogen i celuloza- zbudowanych z glukozy
 Inulina- powstająca w wyniku kondensacji cząsteczek fruktozy
 Chityna- zawierająca w swym składzie azot
 Pektyny – związki o charakterze polimerów galaktozy
 POLISACHARYDY- są nierozpuszczalne w wodzie i nie wykazują aktywności osmotycznej. Celuloza jest substancją budującą ściany komórek roślinnych, podobnie jak chityna- wykorzystywana jako materiał do budowy ścian komórek grzybów i do budowy pancerzy u wielu bezkręgowców. Te dwa związki rozkładane są przez nielicznie tylko grupy zwierząt. Pektyny spełniają rolę lepiszcza komórkowego. Substancjami zapachowymi są skrobia-u roślin i glikogen (tzw. Skrobia zwierzęca)- u zwierząt