Olbrzymia rozmaitość budowy cząsteczek białkowych predestynuje tę grupę związków do spełniania różnorodnych funkcji w organizmie, związanych z jego rozwojem i utrzymaniem życia. Białka są związkami wielkocząsteczkowymi, o masie od około kilku tysięcy do milionów. Cząsteczki białek prostych składają się wyłącznie z aminokwasów i, w odróżnieniu od węglowodanów – oprócz węgla, wodoru i tlenu zawierają także azot i siarkę.

W skład białek złożonych wchodzą także inne związki. Roztwory białek są roztworami rzeczywistymi, lecz ze względu na wielkość cząsteczek, od około 5 do 100 nm, mają pewne właściwości roztworów koloidalnych. W roztworze cząsteczki mają określony ładunek elektryczny na skutek dysocjacji grupy aminowej, karboksylowej i innych znajdujących się w resztach aminokwasowych łańcucha polipeptydowego. Nadaje to cząsteczkom właściwości hydrofilowe i związane z tym zdolności wchłaniania, a także i utrzymywania wody oraz pozostawania w stanie rozproszonym w roztworach. Roztwory białek, podobnie jak roztwory koloidalne, mogą być poddawane dializie, rozpraszają światło i odznaczają się lepkością. W zależności od pH środowiska cząsteczki białka wędrują w polu elektrycznym do anody lub katody. Wartość pH, przy której cząsteczki białka nie poruszają się w polu elektrycznym, nazwana jest punktem izoelektrycznym. Przy tym pH białko jest mniej rozpuszczalne.

Woda

Woda stanowi największą część masy ciała zwierząt, bo około 45 do 80%, przy czym najwięcej jej zawierają organizmy młode. W miarę wzrostu zwierzęcia zawartość wody w ciele zmniejsza się, co w dużym stopniu wiąże się z odkładaniem tłuszczu, ponieważ tkanka tłuszczowa zawiera niewielkie jej ilości. W beztłuszczowej masie ciała zawartość wody nie ulega dużym zmianom i wynosi najczęściej 70 – 72%. Utrzymywanie na odpowiednim poziomie bardzo zróżnicowanej zawartości wody w poszczególnych komórkach i tkankach jest istotnym warunkiem prawidłowego przebiegu procesów życiowych. Około połowy ilości wody w organizmie znajduje się w mięśniach; cytoplazma komórek roślinnych i zwierzęcych zawiera jej około 75 do 85%. Woda spełnia wiele różnorodnych funkcji. Jest ona rozpuszczalnikiem związków nieorganicznych i organicznych, ośrodkiem dyspersyjnym w układach koloidalnych cytoplazmy, wchodzi w szereg reakcji biochemicznych. Dzięki dużemu ciepłu właściwemu zapobiega ona gwałtownym zmianom temperatury w komórkach, pobierając lub wydzielając duże jego ilości przy wzroście lub obniżaniu się temperatury środowiska. Poza tym woda jest czynnikiem transportującym poszczególne związki pomiędzy komórkami i tkankami. Wiele wymienionych funkcji wody jest związanych z jej właściwościami fizycznymi. Cząsteczka jej ma charakter dipolowy, związany ze zdolnością łączenia się za pomocą wiązań wodorowych.

Wiazania wodorowe

Dzięki wiązaniom wodorowym woda może tworzyć połączenia z udziałem cząsteczek spolaryzowanych, takich jak kwasy, zasady, sole nieorganiczne i organiczne, oraz takie związki organiczne, jak aminokwasy, białka, kwasy nukleinowe, cukrowce. Nawet bardzo duże cząsteczki, jak np. białko otoczone płaszczem spolaryzowanych cząsteczek wody, są utrzymywane w roztworze. Cząsteczki wody dysocjują na jony H+ i OH-. Zdolność dysocjacji jest ograniczona i statystycznie rzecz biorąc na każde 1,8 x 109 cząsteczek wody jedna cząsteczka jest zdysocjowana. Przeliczając to na objętość 1 litra czystej wody w temp. 25°C, otrzymamy stężenie molowe jonów 10-14, a stężenie jonów wodorowych 10-7. Sorensen w 1909 r. wprowadził symbol pH, określający stężenie jonów wodorowych jako ujemny logarytm tego stężenia. Zmniejszenie wartości pH oznacza zwiększenie stężenia jonów wodorowych, czyli zwiększenie zakwaszenia środowiska. Słabe kwasy i zasady dysocjują tylko częściowo, dzięki czemu ich roztwory wykazują, właściwości buforowe, polegające na przeciwdziałaniu zmianie pH roztworu. Reakcje przemian w komórkach są niezmiernie czułe na zmiany pH. W komórkach i płynach międzykomórkowych, z nielicznymi wyjątkami, pH 7. Zwierzęta różnią się zdolnością utrzymywania wody o organizmie i wytrzymałością na jej niedobór. Nie zaspokojone pragnienie powoduje obniżenie ilości pobieranej paszy, a duża utrata wody z organizmu doprowadza do śmierci na skutek utrudnionej cyrkulacji krwi i zmniejszonej zdolności odprowadzania ciepła z głębi ciała.

Źródła: www.mmc.edu.pl