Concetti Chiave
- I carboidrati sono polimeri di monosaccaridi, con funzioni di riserva energetica o strutturale, e sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno.
- Le proteine, costituite da amminoacidi, svolgono diverse funzioni tra cui strutturali, di riserva, trasporto, difesa e catalitiche.
- Ogni amminoacido è caratterizzato da un carbonio centrale legato a vari gruppi, distinguendosi in base alla catena R in non polari, polari e polari carichi.
- Le proteine presentano quattro livelli di organizzazione: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria, ognuno con caratteristiche strutturali specifiche.
- La conformazione terziaria delle proteine è fondamentale e può essere influenzata da proteine chaperoni, mentre il misfolding può causare danni cellulari.
Funzioni e composizione dei carboidrati
I carboidrati derivano dalla condensazione di monosaccaridi, possono avere una funzione di riserva di energia (amido, glicogeno) oppure un ruolo strutturale (cellulosa) e sono composti da C, H e O. Sono quindi idrofili se costituiti da una breve catena.
Varie funzioni delle proteine
Le proteine sono polimeri di amminoacidi con varie funzioni:
• strutturali (collagene);
• riserva (ovalbumina);
• trasporto (emoglobina);
• difesa (anticorpi);
• catalitiche (enzimi);
• regolazione (ormoni);
• movimento (miosina);
• recettori.
Struttura e classificazione degli amminoacidi
L’amminoacido è costituito da un carbonio legato a un idrogeno, a un gruppo amminico, a un gruppo carbossilico e a una catena R, che permette di distinguere gli amminoacidi tra loro. Si può presentare anche in forma di zwitterione o ione dipolare. Tra i 20 amminoacidi esistenti, la glicina è il più piccolo, con un minor ingombro sterico, la prolina ha invece una struttura ad anello e la cisteina ha un gruppo -SH per formare ponti di solfuro. Sulla base della catena R, gli amminoacidi si dividono in non polari, polari e polari carichi, tra di questi alcuni sono acidi e altri basici.
Per identificarli si utilizzano 3 lettere oppure 1.
Organizzazione delle proteine
Le proteine hanno 4 livelli di organizzazione:
• struttura primaria=sequenza amminoacidica, con una estremità con il gruppo carbossilico e l’altra con il gruppo amminico;
• struttura secondaria=sequenze, domini a beta foglietto e alfa elica, dovute a legami idrogeno intracatena in quella ad alfa elica e intercatena in quella a beta foglietto;
• struttura terziaria=disposizione spaziale con domini ad alfa elica, a beta foglietto e di altro genere, permessa dall’interazione tra le catene laterali (ponti di solfuro, idrogeno, ionico, idrofobiche etc.);
Spesso il raggiungimento della corretta conformazione terziaria delle proteine è guidata da proteine chaperoni e chaperonine. L’assunzione di conformazioni sbagliate, chiamata misfolding, può comportare gravi danni per la cellula.
• struttura quaternaria=se ci sono più catene polipeptidiche (subunità).
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali funzioni dei carboidrati?
- Come sono classificati gli amminoacidi e quali sono le loro caratteristiche distintive?
- Quali sono i livelli di organizzazione delle proteine e perché è importante la loro corretta conformazione?
I carboidrati possono avere una funzione di riserva di energia, come nel caso dell'amido e del glicogeno, oppure un ruolo strutturale, come nella cellulosa. Sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno e sono idrofili se costituiti da una breve catena.
Gli amminoacidi sono classificati in base alla loro catena R in non polari, polari e polari carichi. Ogni amminoacido è composto da un carbonio legato a un idrogeno, un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e una catena R, che consente di distinguerli. La glicina è il più piccolo, mentre la prolina ha una struttura ad anello e la cisteina contiene un gruppo -SH.
Le proteine hanno quattro livelli di organizzazione: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. La corretta conformazione terziaria è fondamentale per la funzione della proteina e il misfolding, ovvero l'assunzione di conformazioni errate, può causare gravi danni alla cellula.
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