Proteine: Struttura e Funzione

Proteine: Struttura e Funzione

• Le proteine costituiscono oltre il 50% in peso secco della maggior parte degli organismi viven, tranne le piante, che contengono principalmente cellulosa.

• Le proteine sono polimeri di amminoacidi disposti in sequenza. Gli amminoacidi comprendono carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto (a differenza di altre biomolecole).

Amminoacidi

• Ogni amminoacido ha una struttura di base con un atomo di carbonio centrale, legato a diversi gruppi.

• Questi diversi gruppi (indicato dalla lettera "R") differenziano gli amminoacidi.

• Le proprietà biologiche delle proteine dipendono dal gruppo "R" dell'amminoacido.

• Nei sistemi viventi vengono usati fino a 20 tipi di amminoacidi.

Formazione e Funzioni delle Proteine

• La funzione di una proteina è strettamente legata alla sequenza e al numero di amminoacidi che la compongono.

• Le proteine svolgono diverse funzioni cruciali:

  • Enzimi: accelerano le reazioni chimiche.
  • Proteine strutturali: formano i muscoli e danno supporto ai tessuti.
  • Proteine di difesa: come gli anticorpi, che combattono i patogeni.
  • Proteine di segnalazione: regolano i processi cellulari.
  • Proteine recettore: ricevono e trasmettono segnali cellulari.
  • Trasportatori di membrana: regolano il passaggio di sostanze attraverso le membrane cellulari.
  • Proteine di trasporto: legano e trasportano sostanze all'interno dell'organismo.

• Gli organismi sintetizzano solo un numero limitato di proteine possibili.

Sintesi proteica e Amminoacidi Essenziali

• La sintesi di nuova proteine necessita di una vasta disponibilità di amminoacidi per ogni tipo.

• Esistono 8 amminoacidi essenziali che il corpo umano non può produrre da solo, quindi devono essere acquisiti attraverso la dieta.

• Le proteine animali (carne, uova, pesce) forniscono tutti gli amminoacidi essenziali. Fonti vegetali (cereali e legumi) possono essere combinate per fornire tutti gli amminoacidi essenziali.

Struttura delle Proteine

• Le proteine hanno diverse livelli di organizzazione strutturale:

  • Struttura primaria: sequenza lineare di amminoacidi, dettata dal DNA. Anche un piccolo cambiamento può alterare la funzionalità.
  • Struttura secondaria: ripiegamento parziale della catena polipeptidica, spesso in alfa-eliche o foglietti beta, dovuto a legami a idrogeno. Le alfa-eliche sono flessibili, i foglietti beta sono lisci e non flessibili. Es: miosina, cheratina, seta dei ragni.
  • Struttura terziaria: ripiegamento tridimensionale della catena polipeptidica dovuto alle interazioni tra i gruppi R degli amminoacidi. Forma le proteine globulari, che svolgono un'ampia varietà di funzioni come gli anticorpi e gli enzimi.
  • Struttura quaternaria: interazione tra due o più catene polipeptidiche che costituiscono una proteina più grande.

• Gli enzimi sono proteine che agiscono come catalizzatori, accelerando le reazioni chimiche in modo efficace. Sono altamente specifici per il tipo di reazione e restano inalterati dopo averla catalizzata.

Sintesi di Proteine attraverso gli Acidu Nucleici

• Le cellule sintetizzano nuove proteine seguendo le istruzioni contenute negli acidi nucleici (molto grandi).

• Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi.

• Ogni nucleotide è composto da un gruppo fosfato, uno zucchero a 5 atomi di carbonio e una base azotata.

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