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PROTEINE Le proteine hanno diverse funzioni Regolano l’equilibrio acido base( ph nel sangue neutro 7.4 ) le condizioni che lo alterano sono pericolosissime e erano la vita, ci sono delle proteine compresa l’emoglobina che lo controlla. Può cambiare durante la chetosi, quando vengono prodotti i corpi...

PROTEINE Le proteine hanno diverse funzioni Regolano l’equilibrio acido base( ph nel sangue neutro 7.4 ) le condizioni che lo alterano sono pericolosissime e erano la vita, ci sono delle proteine compresa l’emoglobina che lo controlla. Può cambiare durante la chetosi, quando vengono prodotti i corpi chetonici, il ph s i può acidi care. Funzione di trasporto(ferro,grassi,vitamine), partizione dell’acqua nei vari distretti(albumina), coagulazione( brinogeno), funzione immunitaria(immunoglobuline) , attività enzimatiche.Hanno diverse funzioni per le forme diverse che assumono e che dipendono dal n e dai tipi di amminoacidi che compongono la proteina. Tutti gli amminoacidi hanno un struttura base uguale per tutte un carbonio asimmetrico al centro legato a un atomo di H, un gruppo amminico NH2, carbossilico acido COOH (possono essere deprotonate o protonate) e una catena laterale I 20 amminoacidi si differenziano per la catena laterale Glicina ha l’h (amminoacido più semplice) Alanina CH3 ' Tirosina ,triptofano hanno il benzene ( anello aromatico) Alcuni hanno un altro gruppo carbossilico ( glutammato) amminico ( basici come l’istidina o arginina) Se hanno una catena laterale semplice sono neutri( il gruppo amminico può essere protonato diventando NH3+ e il gruppo carbossilico può essere deprotonato diventando COO-) i, gli amminoacidi basici( carica positiva )o acidi ( carica negativa) hanno una carica e la proteina tende a ripiegarsi in struttura secondaria e terziaria, la glicina si ripiega in maniera stretta perché la catena laterale è poco ingombrante , dove abbiamo la catena laterale più grande il ripiegamento sarà più lasso, si ripiegano in maniera meno stretta. Ogni ripiegamento da una forma e quindi una determinata funzione. Se la catena è idro la, cioè tende a reagire con l’ acqua le catene laterali si disporranno verso l’esterno se le catene sono idrofobiche le catene laterali si inseriscono all’ interno della catena polipeptidica. ( metionina) Leucina isoleucina catene laterali rami cate Altri hanno catena che Fano reazione con l’acqua tipo la serina (CH2OH) L’amminoacido cisteina ( CH2SH), quando la catena polipeptidica si ripiega può accadere che due cisteina si incontrano ed entrambi perdono l’’atomo di idrogeno quindi avremmo SS e si forma un ponte di solfuro che trasforma le due cisteine in cistina , Ponti di solfuro stabilizzano la struttura di molte proteine come l’insulina che ha delle catene che potrebbero sciogliersi o le immunoglobuline. Gli amminicidi sono legati tra loro tramite il legame peptidico Struttura primaria= é data da una sequenza lineare di amminoacidi legati tra loro tramite legami peptidici Struttura secondaria =posizione che hanno gli atomi che compongono il polipeptide ad esempio alfa elica Terziaria = ripiegamento della struttura secondaria ( forma globulare) quaternaria = caratterizzata da più subunita proteiche che interagiscono fra loro es l’emoglobina. (proteina oligomerica) Legame peptidico fi fi Il legame peptidico.Avviene per condensazione, perdita di una molecola d’acqua. Emoglobina =4 catene polipeptidiche che contengono ciascuna un gruppo eme PROTEINE DEL SANGUE Che vengono dosate quando facciamo le analisi o tramite il protidogramma. ( che ci dicono quali sono le quantità giuste ) Sono tutte prodotte nel fegato, quando il fegato ha una condizione ottimale nella composizione e nel metabolismo delle cellule epatiche le proteine vengono secrete nelle giuste quantità ALBUMINA ( nel protidogramma che è formato da picchi, l’ albumina rappresenta il picco più alto perché è la più abbondante) Maggior quantità nel sangue legata agli acidi grassi che possono essere rilasciati dal tessuto adiposo e andare nel fegato che li può utilizzare. Il fegato sta al centro del metabolismo -Responsabile del mantenimento del bilancio osmotico, tutte le cellule che compongono i tessuti hanno una propria concentrazione al loro interno e anche il sangue e queste due concentrazioni devono essere bilanciate perché sennò si avrebbe una fuga di molecole dalla parte dove sono più diluite. Stessa quantità tra sangue e cellule grazie all’albumina, se il sangue fosse più diluito le componenti degli eritrociti potrebbero uscire e raggrinzirsi oppure se il sangue fosse più concentrato alcune molecole entrerebbero negli eritrocito che potrebbero scoppiare ( concentrazione isotonica) -È formata da tanti amminoacidi e molti hanno un catena con carica negativa e legano ioni h+ ( protoni) che potrebbero far diminuire il ph del sangue. H+ prodotto del metabolismo ossidativo. Metabolismo forma andidride carbonica e acqua che si legano e formano H2co3( acido carbonico )che essendo un acido forte subito si dissocia. In IDROGENIONI e hco3- ( ioni bicarbonato). -Trasporta delle molecole insolubili nel sangue (acidi grassi)idrofobiche , acidi biliari ( che permettono la digestione dei grassi nell’intestino)vengono sintetizzati dal fegato e trasportati dall’albumina nel sangue -Protegge legando prodotti tossic e di scarto come i farmaci che in parte vengono metabolizzati è un’altra parte deve essere eliminata, e lega la bilirubina ( che in alcune condizioni da l’ittero)eliminata tramite urina e prima deve diventare solubile nel fegato. Proviene dal metabolismo dell’eme, quando i globuli rossi completano la loro vita e vengono demoliti nella milza e l’eme viene metabolizzato da alcuni enzimi emeossigenasi e formano la bilirubina. I EMOGLOBINA ( formata da 4 subunità associate, ognuna di queste ha una parte proteica ovvero la globina con all’interno il gruppo eme) Quando gli eritrociti si formano possiedono tutti gli organuli e quando maturano i precursori eritromeri sintetizzano la molecola a livello del ribosoma, e cosi gli eritrociti si riempiono di emoglobina perdendo tutti gli organuli. Contengono anche gli enzimi della glicolisi che produce atp in assenza di ossigeno per questo i globuli rossi vivono 120 giorni Emoglobina dell’adulto formata da 4 catene polipeptidcihe Due alfa 141 amminoacidi e due beta 146 amminoacidi L’emoglobina può essere anche fetale. Mioglobina singola catena polipeptifdica di 153 amminoacidi si trova all’interno delle cellule muscolari dove anch’essa lega l’ossigeno perché i muscoli sono pieni di mitocondri che producono ATP e siccome i muscoli si contraggono hanno bisogno di questa atp L’ ossigeno viene conservato grazie al legame con il gruppo eme che si trova nella mioglobina. Gruppo eme non proteica a differenza della globina formata da una successione di amminoacidi ripiegati in struttura terziaria L’eme È composto da una protopor rina 9 che al centro ha un atomo di ferro, la protopor rina è formata da 4 anelli pirrolici tenuti insieme daigruppi metilici a cui sono legati 4 gruppi CH3, 2 vilini e 2 propanolini FE2+ può formare. 6 Legami di coordinazione , 4 li fa con i 4 anelli pirrolici che formano l’eme ,il 5 legame si fa con l’stidina della proteina così non scivola via e il 6 lo fa con l’ossigeno. Si chiama 9 perché in natura ne esistono diversi e differiscono dai gruppi di cui sono formati Il ferro molto importante per ciascun organismo non solo perchè si trova nell’’emoglobina ma anche perché partecipa nella sintesi di atp. Quando avviene il legame tra emoglobina e ossigeno, l’ossigeno tira verso il basso il gruppo eme e questo primo legame con l’ossigeno determina un cambiamento di forma in una delle 4 subnità e questo cambiamento viene ri esso all’emoglobina vicina. ( da una condizione planare si schiaccia e cambia forma ) il gruppo eme sarà più evidente e la 2 molecola d’ossigeno si lega.(quando si lega anche questa cambierà forma e trasmetterà il cambiamento a quellla vicina, così i grupp eme sarà evidente e si va legare la 3 molecole d’ossigeno, questo avviene no alla 4 molecola d’ossigeno) la velocità con cui l’ossigeno si lega cambia via via. Le 4 molecole di ossigeno non si legano contemporaneamente.( la velocità cresce man mano)Prima si lega la prima molecola di ossigeno con una certa dif coltà( é necessario che a livello polmonare ci sia un’elevata pressione d’ossigeno sennò non riesce a legarsi), poi si lega la seconda, velocemente la terza e immediatamente la quarta. La curva che descrive l’emoglobina è detta a s italica o sigmoide. ( in cui é riportata la saturazione nell’asse delle ordinate e nelle ascisse abbiamo la pressione dell’ossigeno ) La velocità con cui l’emoglobina lega l’ossigeno man mano che la pressione aumenta prima é bassa e poi via via aumenta. Questa curva indica che le 4 subunità cooperano tra loro, si aiutano il primo legame aiuta il 2 che aiuta il 3 che quasi contemporaneamente fa avvenire il 4. Mioglobina quanto c’è l’ossigeno lo lega e basta perché formata solo da una catena e quindi non c’è collaborazione. fi fl fi fi A livello dei polmoni, in presenza di un’elevata pressione d’ossigeno, l’emoglobina lega l’ossigeno e tramite il sangue raggiunge tutti i tessuti e gli organi( muscoli, cervello, reni). Perché grazie all’ossigeno tutte le cellule possono compiere il metabolismo ossidativo. Grazie all’ossigeno portato dall’ emoglobina le cellule possono ossidare le molecole organiche che arrivano tramite la dieta( si ossidano i carboidrati, i grassi) per poi produrre atp( che serve ad es. ai muscoli per contrarsi, al cervello per fare sinapsi). Quanto arriva ai tessuti l’emoglobina deve rilascia l’ossigeno per questo infatti i legame è debole ed è influenzato anche da alcune molecole che gli fanno cedere ossigeno ovvero gli EFFETTORI ALLOSTERICI=( protoni ovvero ioni H+, biossido di carbonio ovvero anidride carbonica,2,3-bisfosfoglicerato che si ottiene dalla via glicolitica che é un’intermedio dell’1,3-bisfosfoglicerato) Protoni = atomi di idrogeno senza elettrone che sono staccati dalle molecole assunte dalla dieta, tramite l’ossidazione. Possono essere presenti dentro la cellula come ioni h+ che è un prodotto del metabolismo ( l’atomo di idrogeno completo con sia l’elettrone che il protone é H) Quando l’emoglobina ossigenata HbO2 trova il protone, a livello dei tessuti, rilascia ossigeno e lega H+ (Hb H+ ) che torna indietro verso i polmoni dove trova un elevata pressione di ossigeno e rilascia i protoni e lega l’ossigeno. Questa reazione indicata con due frecce reversibili, prende il nome di effetto bohr. Perché gli ioni h+ sono i rappresentanti del metabolismo, perché indicano un metabolismo attivo? Perche i prodotti del metabolismo finali sono energia, anidride carbonica e acqua. CO2 e H2O reagiscono tra loro e diventano acido carbonico e si dissocia diventano h+ e HCO3- , ed è cosi che l’emoglobina rilascia l’ossigeno. La formazione di H2CO3 é catalizzata da un enzima, anidrasi carbonica. La dissociazione é spontanea. L’emoglobina ritornando verso i polmoni lega gli ioni h+, in prossimità del polmone lo ione HCO3- e lo ione H+ reagiscono con la reazione catalizzata inversa dall’anidrasi carbonica e si formano acqua e anidride carbonica.L’acqua rimane nel sangue e l’anidride carbonica viene espulsa tramite l’espirazione. L’anidride carbonica viene trasportata nel sangue, in parte come anidride carbonica disciolta o sotto forma di ione bicarbonato o può essere legata all’emoglobina nella sua parte proteica ovvero alla globina. Globina= formata da una sequenza di amminoacidi avvolti in struttura terziaria, 38 di questi amminoacidi sono istidine ( amminoacidi con carica negativa ) per cui l’emoglobina nella sua parte proteica è capace di legare ioni h+ per questo svolge una funzione tampone perché toglie di mezzo gli ioni h+ che farebbero diminuire il ph. Altro sistema tampone oltre l’emoglobina é svolto dal bicarbonato, perché gli ioni h+ si originano dalla dissociazione dell’acido carbonico, quindi c’è un equilibrio tra acido carbonico e ioni h+ e ioni HCO3-. Se gli ioni h+ sono tanti si forma H2CO3 che si dissocia in acqua e anidride carbonica. Il sistema tampone quindi consiste nel togliere gli ioni h+ che farebbero abbassare il ph. Il 2,3 bifosfoglicerato ( prodotto dagli eritrociti)ha delle cariche negative che si vanno a inserire tra le catene beta dell’emoglobina, in prossimità dei tessuti si inserisce nelle catene beta e fa rilasciare ossigeno all’emoglobina. Non ha sempre la stessa quantità, dipenda da dove ci troviamo, a livello del mare con una giusta pressione d’ossigeno la quantità é normale. Se ci troviamo in alta montagna con pressione di ossigeno minore , l’emoglobina lega dif cilmente l’ossigeno. Si veri ca una condizione siologicamente, quando l’emoglobina lega l’ossigeno è va in circolo se ci sono ad es. 100 molecole di emoglobina con ossigeno legato, non tutte e 100 rilasciano ossigeno ci sarà una quota ad es. 40 che non rilasciano ossigeno. Quando la pressione d’ossigeno è più bassa ad es.su 100 molecole dí emoglobina solo 60 legheranno l’ossigeno. All’interno dei globuli rossi viene prodotta maggior quantità di 2,3bisfosfoglicerato che farà rilasciare a tutte e 60 l’ossigeno. Per questo non sentiremo nessuna differenza quando saliremo in alta montagna. L’emoglobina dell’adulto= 2 catene alfa e due beta. L’emoglobina fetale = da due catene alfa e due catene gamma ( che differenza c’è con quelle beta ? La sequenza degli amminoacidi è diversa ) le alfa sono uguali. Questa emoglobina non potrà legare il 2,3-bifosfoglicerato, perché quest ultimo si lega solo alle catene beta. Trattiene un pò di più l’ossigeno e questo garantisce che tutti i tessuti abbiano la giusta energia per svilupparsi in maniera corretta. Ferro è molto importante per qualunque individuo, soprattutto per la donna in gravidanza, normalmente si ha bisogno di 10 mg di ferro al giorno ma durante la gravidanza sarà 22 mg al giorno. Questo é dovuto a una necessità che ha la mamma, a una necessità per il feto e la placenta, ma anche perché perché si devono andare a creare delle riserve che serviranno al bambino nei primi 3 mesi di vita. Una cosa che succede durante la gravidanza è che aumenta il volume del sangue che diluisce le proteine del sangue, compresa l’emoglobina( una condizione che può accadere é che ci sia una bassa quantità di ferro per questo si può andare incontro all’anemia, se si ha poco ferri non si formano eritrociti in maniera completa). Secondo l’OMS circa il 40% delle donne in gravidanza é anemica. L’anemia in gravidanza è principalmente causata dalla carenza di ferro. L’anemia può essere anche causata da una carenza di acido folico o di vitamina b12 ( l’acido folico è indispensabile per la sintesi degli elementi del sangue, per la formazione degli eritrociti, mentre il ferro serve per l’emoglobina degli eritrociti. L’acido folico lavora,in una reazione che avviene nel metabolismo degli amminoacidi(nel metabolismo dell’amminoacido metionina) insieme alla vitamina b12 e se manca quest’ultima l’acido folico rimane bloccato quindi se manca uno manca l’altro) una carenza dell’acido folico può provocare una malformazione del sistema nervoso, perché non si chiude il tubo neurale e crea la spina bi da. Quando c’è una carenza di ferro e non si forma emoglobina andiamo incontro a diversi rischi= parto prematuro , sviluppo del feto non corretto, la mamma non ingrassa nella giusta maniera, sistema immunitario indebolito, una placenta caratterizzata da un peso elevato e il rischio che alla nascita il bambino abbia un basso peso. Per questo è importante, durante i nove mesi, tenere sotto controllo la situazione con periodici esami del sangue. Anemia = concentrazione di emoglobina sotto gli 11 g per dl.quando abbiamo valori di emoglobina alterati associati anche a una carenza di ferritina, abbiamo la cosiddetta anemia sideropenica fi fi fi Prima di arrivare a situazioni rischiose dobbiamo avere un’alimentazione sana che dovrà contenere la carne rossa che è ricca di ferro eme, mentre i legumi verdura contengono ferro singolo, non eme, ed è più dif cile da assorbire rispetto al ferro eme. L'assorbimento di ferro “non-eme” dipende anche dalla presenza di molecole che possono inibirlo: - i fitati ( molecole presenti nelle cibi di origine vegetale), i polifenoli ( soprattutto quelli del tè nero), il calcio, le proteine (quelle del latte e delle uova). Per assorbire meglio il ferro si mette l’acido ascorbico, vitamina C ( spremendo il limone). Gli integratori garantiscono la giusta quantità di ferro. L'assunzione di 27 mg di ferro al giorno permette di fare fronte all'aumento della sintesi dei globuli rossi nella mamma, anche a livello del midollo del feto che produce i suoi globuli rossi fetali. Infatti l'assunzione di integratori di ferro in gravidanza è stata associata a un minor rischio che al termine della gestazione la mamma soffra di anemia e di una carenza di ferro. Monossido di carbonico= si lega all’emoglobina 250 volte più saldamente dell’ossigeno. E un gas inodore e incolore responsabile di più di metà delle morti per avvelenamento nel mondo, che può causare anche il coma e di conseguenza anche la morte. Quando il monossido di carbonio (CO) si lega all emoglobina il complesso viene detto carbossiemoglobina ( CO legato all’Hb) In un individuo in buona salute poco meno dell 1% dell Hb totale è presente sotto forma di COHb. Molti fumatori hanno livelli di COHb del 3-7% dell Hb totale e può aumentare fino al 15% nei fumatori incalliti Livelli di COHb