Concetti Chiave
- Le proteine sono essenziali per il funzionamento dell'organismo e hanno ruoli strutturali, enzimatici e ormonali.
- Gli amminoacidi, monomeri delle proteine, contengono gruppi amminico e carbossilico e sono otticamente attivi, eccetto la glicina.
- Il corpo umano utilizza 20 amminoacidi per formare proteine, ma deve assumere 8 essenziali dalla dieta, più l'istidina durante la crescita.
- Le proteine si formano attraverso legami peptidici tra amminoacidi, creando polipeptidi che possono diventare polimeri complessi.
- L'evoluzione ha selezionato un numero limitato di combinazioni di amminoacidi per formare le proteine presenti negli organismi viventi.
Importanza delle proteine
Le proteine sono presenti in ogni cellula vivente, vegetale o animale: non hanno soltanto un ruolo strutturale, ma sono indispensabili per il normale funzionamento dell’organismo. Gli enzimi, l’emoglobina del sangue e numerosi ormoni hanno natura proteica.
Le proteine sono biopolimeri a catena lineare la cui complessità cresce al crescere del numero di amminoacidi coinvolti.
Si passa dai peptidi, formati da pochi amminoacidi, ai polipeptidi che ne contengono qualche decina, per arrivare alle proteine, costituite da centinaia di unità.
Gli amminoacidi
Struttura degli amminoacidi
Gli amminoacidi sono i monomeri delle proteine. La loro molecola contiene un gruppo amminico – NH2 e un gruppo carbossilico –COOH. Al carbonio è legato anche un gruppo R-, diverso e caratteristico per ciascun amminoacido.
Ad eccezione della glicina, tutti gli amminoacidi hanno un atomo di carbonio che è un centro stereogenico e quindi sono molecole otticamente attive.
I gruppi –NH2 e –COOH sono sensibili al pH dell’ambiente. L’azoto del gruppo amminico può accettare un protone e diventare -NH3+, mentre il carbossile può cedere un protone e diventare –COOH-. Un amminoacido quindi può comportarsi sia da acido sia da base.
Il nostro organismo sfrutta tutti e 20 gli amminoacidi per costituire le proteine, ma non è in grado di produrli tutti autonomamente. Esistono infatti otto amminoacidi essenziali che vanno necessariamente introdotti nella dieta: fenilalanina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, treonina, triptofano e valina. In più, nell’età dello sviluppo va aggiunta anche l’istidina, perché durante l’accrescimento la richiesta organica di questo amminoacido è superiore alla capacità di sintesi.
Le proteine
Sintesi e varietà delle proteine
Le proteine sono formate dagli amminoacidi naturali, uniti tra loro attraverso un legame ammidico(–CO–NH– ) chiamato legame peptidico. Nel processo di formazione delle proteine, il carbossile di un amminoacido reagisce con il gruppo amminico di un secondo amminoacido e si ha liberazione di una molecola di acqua. Il prodotto che si ottiene è un dipeptide. Alle estremità della sua catena compaiono ancora un gruppo carbossilico e un gruppo amminico, ciascuno dei quali è in grado di reagire con un altro amminoacido per formare un nuovo legame peptidico. La catena può quindi allungarsi sia da una parte sia dall’altra; il risultato è un polipeptide prima e, un polimero poi, con massa molecolare superiore a 1000.
Con 20 amminoacidi è possibile produrre un numero elevatissimo di proteine. L’evoluzione ha però selezionato solo un piccolo numero di possibili combinazioni, a cui corrispondono le proteine che oggi ritroviamo negli organismo viventi.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo delle proteine nell'organismo?
- Cosa sono gli amminoacidi essenziali e perché sono importanti?
- Come si formano le proteine a partire dagli amminoacidi?
Le proteine sono essenziali per il normale funzionamento dell'organismo, avendo un ruolo strutturale e costituendo enzimi, emoglobina e numerosi ormoni.
Gli amminoacidi essenziali sono otto amminoacidi che l'organismo non può produrre autonomamente e devono essere introdotti con la dieta, essendo fondamentali per la sintesi proteica.
Le proteine si formano attraverso legami peptidici tra amminoacidi, dove il carbossile di un amminoacido reagisce con il gruppo amminico di un altro, liberando una molecola d'acqua e formando catene polipeptidiche.
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