Białka — budowa, funkcje i źródła w diecie
Białka to związki zbudowane z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. Pełnią funkcje budulcowe, enzymatyczne, transportowe i obronne. Osiem aminokwasów jest dla człowieka egzogennych.
Białka są najbardziej wszechstronnymi cząsteczkami w organizmie — od budowy mięśni po przyspieszanie reakcji chemicznych. Poniżej ich budowa, funkcje i praktyczne wnioski dietetyczne.
Budowa
Białka zbudowane są z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. W przyrodzie występuje ich dwadzieścia rodzajów, a kolejność ich ułożenia decyduje o właściwościach całej cząsteczki.
Porównanie: aminokwasy to litery, a białko to słowo. Z dwudziestu liter da się ułożyć nieskończenie wiele słów — stąd ogromna różnorodność białek przy niewielkiej liczbie składników.
Cztery poziomy struktury
- Pierwszorzędowa — kolejność aminokwasów w łańcuchu
- Drugorzędowa — zwinięcie fragmentów w helisę lub harmonijkę
- Trzeciorzędowa — przestrzenny kształt całego łańcucha
- Czwartorzędowa — połączenie kilku łańcuchów, jak w hemoglobinie
Kształt decyduje o funkcji. Białko o właściwej sekwencji, ale źle zwinięte, nie działa — na tym polegają niektóre choroby, w tym te wywołane przez priony.
Funkcje białek
- Budulcowa — kolagen w skórze, keratyna we włosach, aktyna i miozyna w mięśniach
- Enzymatyczna — przyspieszanie reakcji chemicznych
- Transportowa — hemoglobina przenosi tlen
- Obronna — przeciwciała rozpoznają patogeny
- Regulacyjna — część hormonów, w tym insulina
Denaturacja — dlaczego jajko się ścina
Wysoka temperatura, kwas albo alkohol niszczą przestrzenną strukturę białka, choć kolejność aminokwasów pozostaje nienaruszona. Białko traci wtedy funkcję.
Widać to przy smażeniu jajka: przezroczyste białko staje się białe i twarde, i nigdy nie wraca do poprzedniej postaci. Denaturacja jest zwykle nieodwracalna — to samo dzieje się z białkami organizmu przy wysokiej gorączce, dlatego temperatura powyżej 42°C jest groźna dla życia.
Ta sama zasada tłumaczy, dlaczego mleko ścina się po dodaniu soku z cytryny i dlaczego alkohol odkaża — denaturuje białka bakterii.
Aminokwasy egzogenne
Organizm potrafi wytworzyć większość aminokwasów sam, ale ośmiu nie umie — te trzeba dostarczyć z pożywieniem. Nazywa się je egzogennymi lub niezbędnymi.
Białko zawierające komplet aminokwasów egzogennych w odpowiednich proporcjach określa się jako pełnowartościowe. Takie są białka zwierzęce: mięso, jaja, nabiał, ryby.
Białka roślinne bywają niepełnowartościowe — zbożom brakuje lizyny, a strączkom metioniny. Rozwiązaniem jest łączenie w jednym posiłku: kasza z fasolą albo chleb z hummusem dają komplet. To dlatego tradycyjne kuchnie na całym świecie zestawiają zboża ze strączkami, choć powstało to bez znajomości biochemii.
Ile białka potrzeba
Przeciętna osoba dorosła potrzebuje około 0,8–1 g białka na kilogram masy ciała dziennie. Zapotrzebowanie rośnie u osób intensywnie trenujących, u dzieci w okresie wzrostu oraz w ciąży.
Nadmiar nie jest magazynowany jako białko — organizm przetwarza go na energię albo tłuszcz, obciążając przy tym nerki koniecznością usunięcia azotu.