Baltymai

Tarp žmogaus ląstelės organinių komponentų baltymai stovi kone pirmoje vietoje, kaip ir pagal kiekį (10-12 % bendros ląstelės masės), taip ir pagal reikšmę. Suaugusio žmogaus organizmo baltymai sudaro apie 10 kg (pusę jų tenka raumenų baltymams). Baltymai yra pagrindinė organizmo statybinė medžiaga, o viena iš svarbesnių baltymų funkcijų yra organizmo (raumenų, vidaus organų ir pan.) ląstelių ir audinių atstatymas (atnaujinimas).

Baltymai - tai stambiamolekuliniai azoto turintys organiniai junginiai, sudaryti iš aminorūgščių liekanų, t. y. polimerinės medžiagos (polipeptidai), sudarytos iš monomerų. Ląstelės dažniausiai turi 20 skirtingų aminorūgščių, kuriose yra anglies (C), vandenilio (H), azoto (N), deguonies (O), būna sieros (S), kartais jodo (I), geležies (Fe), fosforo (P). Nepaisant sudėtingos sandaros ir didelės įvairovės, visi baltymai sudaryti palyginus iš paprastų struktūrinių elementų - aminorūgščių.

Į bet kokios aminorūgšties sudėtį įeina funkcinė amino grupė (-NH2), kuri ir turi pagrindines jos funkcijas. Taipogi funkcinė karboksilo grupė (-COOH) su savo rūgštinėmis savybėmis ir radikalas (-R), visų aminorūgščių jis skirtingas. Baltymo molekulėje aminorūgštys sudaro kovalentinius ryšius. Ryšys susidaro tarp karboksilo grupės vienoje aminorūgšties molekulėje ir aminogrupės - kitoje, atskylant vandens molekulei. Jis vadinamas peptidiniu ryšiu.

Aminorūgštinių liekanų kiekio ir jų išsidėstymo sekos pakitimai baltymo molekulėje, sudaro galimybę susidaryti didžiuliam kiekiui baltymų, kurie skiriasi savo fizinėmis bei cheminėmis savybėmis, struktūriniu arba funkciniu vaidmeniu organizme. Baltymų savybės priklauso nuo baltymo molekulinės erdvinės struktūros (žinomi 4 tokie lygmenys). Kiekvienas baltymas turi pirminę, antrinę ir tretinę struktūrą, kai kurie ir ketvirtinę.

Baltymo biologinis aktyvumas pasireiškia tretinėje struktūroje, dėl to, pakeitus bent vieną aminorūgštį polipeptidinėje grandinėje gali pakisti baltymo konfigūracija ir sumažėti arba netgi visiškai nebetenkama savo biologinio aktyvumo. Dažnai sutinkamas reiškinys yra baltymų denatūracija, kitaip sakant - natūralus baltymo struktūros pažeidimas. Jo priežastimi gali būti temperatūra, pH pokyčiai arba kitokie fiziniai ar cheminiai veiksmai.

Tokio poveikio metu dalis ryšių nutrūksta, ir baltymo struktūra bei savybės pakinta (pvz., kaitinamas kiaušinio baltymas sukietėja). Šio proceso metu, pirmiausiai suyra ketvirtinė, vėliau ir tretinė bei antrinės struktūros. Baltymas nebegali normaliai funkcionuoti.

Baltymų funkcijos:

• Statybinė funkcija: baltymai dalyvauja susidarant visoms ląstelės ląstelinėms membranoms ir organoidams, taipogi neląstelinėms struktūroms.
• Fermentinė (katalizinė) funkcija: specifiniai baltymai katalizatoriai (fermentai), kurie spartina ląstelėse vykstančių cheminių reakcijų eigą.
• Sutraukiamieji (kontraktiliniai) baltymai: šie baltymai geba susitraukti ir atsipalaiduoti, jiems pirmiausiai priskiriami aktinas ir miozinas esantys miofibrilėse, jų dėka galimas griaučių raumenų judėjimo funkcija.
• Pernašos funkcija: tam tikri baltymai sugeba prisijungti ir pernešti medžiagas iš vienų audinių į kitus, taipogi geba pernešti per ląstelių membranas (pvz., kraujo baltymai), tokiu būdu pernešamas deguonis, gliukozė, aminorūgštys ir kt.
• Energetinė funkcija: Organizmas baltymus gali panaudoti kaip ląstelės energijos šaltinį.

Baltymai skirstomi į paprastuosius (taip vadinamus proteinus) ir sudėtinguosius (proteidus). Todėl baltymai, kurie sudaryti tik iš aminorūgščių, vadinami paprastaisiais baltymais, o sudėtingieji baltymai yra paprastųjų ir tam tikrų nebaltyminių medžiagų junginiai. Proteidų nebaltyminė dalis vadinama prostetine grupe, kurioje gali būti nukleorūgštys, angliavandeniai, lipidai, fosfato rūgštys, metalo jonai, hemas, flavinai ir kt. Kita vertus, baltymų skirstymas į paprastuosius ir sudėtinguosius yra santykinis.

Riebalai

Riebalai, trigliceridai, glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai priklauso lipidams. Tai nepolinės, hidrofobinės netirpstančios vandenyje, bet tirpstančios organiniuose tirpikliuose medžiagos. Glicerolis būna acilintas viena, dviem arba trimis riebalų rūgštimis. Į riebalų sudėtį įeinančios riebalų rūgštys gali būti vienodos arba skirtingos, antras anglies atomas dažnai yra susijungęs su nesočiąja riebalų rūgštimi.

Riebalų savybės priklauso nuo riebalų rūgščių, jų kiekybinio santykio, priemaišų. Riebaluose būna apie 70 riebalų rūgščių, daugiausia - palmitino, stearino (sočiosios rūgštys), oleino, linolo, linoleno, arachidono (nesočiosios rūgštys). Riebalų dažniausios priemaišos: glicerolis, laisvos riebalų rūgštys, steroliai, pigmentai, vitaminai. Priemaišos suteikia skonį, aromatą, gydomųjų savybių.

Gryni riebalai yra bespalviai, neturi kvapo ir skonio. Oro deguonis oksiduoja nesočiąsias riebalų rūgštis iki aldehidų ir β ketono rūgščių, todėl po ilgesnio laiko riebalai, jų produktai apkarsta, įgyja nemalonų kvapą. Kambario temperatūroje jie būna kieti arba skysti. Kietųjų riebalų lydymosi temperatūra 44-55 °C, skystųjų - apie 0 °C.

Gamtoje dažniausiai nustatomi riebalų mišiniai, turintys skirtingo anglies (C) atomų, viengubųjų ir dvigubųjų ryšių skaičiaus riebalų rūgštis. Svieste daug sočiosios palmitino rūgšties (anglies atomų 16), pagrindinę sėmenų aliejaus dalį sudaro polinesočioji linoleno rūgštis (anglies atomų 18). Augaluose vyrauja nesočiosios riebalų rūgštys, todėl jų riebalai, vadinami aliejais, kambario temperatūroje yra skysti. Organizmas riebalų gauna su maistu arba sintetina iš angliavandenių ar baltymų.

Organizmas riebalų gauna su maistu arba sintetina iš angliavandenių ar baltymų. Gyvūnų riebalai daugiausia sintetinami ir saugomi riebalinio audinio ląstelėse adipocituose riebalų lašelių forma. Daugelio augalų sėklose riebalai saugomi kaip aliejus. Su maistu gauti riebalai yra būtinųjų riebalų rūgščių šaltinis. Riebalai svarbūs riebaluose tirpių vitaminų A, D, K ir E įsavinimui, organizmo šilumos režimui palaikyti.

Pagal vartojimą riebalai skirstomi į maistinius, techninius, pašarinius ir medicininius. Maistui vartojami daugiausia kiaulių taukai, galvijų, avių lajai, aliejai. Beveik visus riebalus rafinavimu galima padaryti tinkamus maistui. Pašariniai, medicininiai riebalai gaunami iš jūrinių žinduolių, kai kurių žuvų riebalinio audinio, kepenų, techniniai riebalai - iš mėsos atliekų, maistui netinkamų žuvų, kai kurių augalų sėklų.

---