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Le proteine: caratteristiche e strutture, sintesi

Le proteine sono dei polimeri (ovvero macromolecole biologiche ad alto peso molecolare) che sono costituite dalla combinazione di 20 monomeri, gli amminoacidi.
Gli amminoacidi sono caratterizzati dalla presenza di un atomo di carbonio centrale (carbonio alfa) asimmetrico, al quale sono legati quattro atomi o molecole (perché il carbonio è tetravalente): un atomo di idrogeno; un gruppo basico, ovvero il gruppo amminico (H3N+); un gruppo acido, ovvero il gruppo carbossilico (COO-); un radicale, o residuo amminoacidico, che differenzia un amminoacido dall’altro.
Inoltre, gli amminoacidi sono presenti in due forme isometriche: amminoacidi D e amminoacidi L, tuttavia, la forma isometrica più diffusa in natura è la configurazione L.   
Possiamo strutturalmente e funzionalmente fare una distinzione tra proteine e polipeptidi (o catene polipeptidiche): i polipeptidi sono delle catene di amminoacidi non ramificate, caratterizzate dalla successione lineare dei singoli amminoacidi; invece, le proteine sono delle molecole molto più complesse costituite da uno o più polipeptidi ripiegati in una determinata forma tridimensionale, alla quale è associata una determinata funzione.

Le proteine svolgono moltissime funzioni, fondamentali per il nostro organismo, in particolare, possiamo categorizzarle in due classi: funzioni strutturali; funzioni regolative.
Le funzioni delle proteine sono associate alla loro struttura. Nello studio della struttura di una proteina possiamo distinguere quattro livelli:

- Struttura primaria, ovvero la sequenza amminoacidica (sostanzialmente sarebbe la catena polipeptidica)

- Struttura secondaria, ovvero il modo in cui il polipeptide si ripiega su se stesso: può assumere una struttura a foglietto o a elica (paragonabile alla struttura del DNA)

- Struttura terziaria e struttura quaternaria, che conferiscono alla molecola una maggiore complessità.

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