Riassunto esame Biologia applicata, Prof. Romani Rita, libro consigliato Zanichelli biologia e genetica , David sadava.

PROTEINE

Tutte le funzioni del nostro organismo sono correlate con le proteine, hanno funzioni strutturali. Tutte le cellule lavorano grazie ad esse. L'emoglobina è una proteina che trasporta ossigeno. A volte hanno funzione di comunicazione come l'insulina, la cheratina delle unghie, il collagene, ecc. Enzimi digestivi come l'amilasi e gli anticorpi sono proteine complesse che svolgono funzioni di difesa immunitaria. Le proteine catalizzano, trasportano, attaccano, regolano; possono svolgere tutte queste funzioni grazie alla forma che assumono.

Le proteine sono fatte da amminoacidi (carbonio centrale a cui si lega un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e un gruppo R e l'idrogeno). Si legano tra loro tramite un legame peptidico che lega gli amminoacidi tra di loro. Alcune proteine hanno 30000 amminoacidi e alcune 5000 amminoacidi; la dimensione varia e anche la struttura. La struttura primaria è la sequenza degli amminoacidi, sono 22 e sono gli stessi per tutti gli esseri.

Gli amminoacidi possono avere gruppi R diversi, a seconda del gruppo R che si lega possiamo avere amminoacidi acidi, basici, strutturali, polari non carichi, idrofobi e aromatici. (Una sostanza acida ha più H+ rispetto ad una basica).

Le proteine nel corso della loro origine possono cambiare struttura, le proteine non sono strutture rigide, possono cambiare configurazione e modi carsi. Le proteine hanno una struttura primaria che è una sequenza amminoacidica; la sequenza degli amminoacidi è determinata dal nostro DNA, se cambio il DNA cambia anche la proteina, ad esempio l'anemia falciforme, il globulo rosso ha una forma che non riesce a passare nei tessuti e si accumula nella milza.

La struttura secondaria sono le forme che gli danno una certa stabilità, che sono a elica; la catena amminoacidica si piega ad elica o a foglietto ripiegata, la struttura si stabilizza quando si va a formare la proteina, in base alla funzione della proteina, alfa elica.

quando deve passare le membrane, quando si avvolge si creano legami idrogeno;
Struttura terziaria sono catene peptidiche che si uniscono, quando le interazioni vengono meno, in presenza di elevate temperature, come il latte che forma la patina sopra, sono proteine denaturate e non variano più;
Struttura quaternaria subunità associate, emoglobina formata da 4 subunità formate due a due, ogni subunità contiene una singola unità di eme, un anello che circonda uno ione di ferro;
Interazioni idrofobiche, legame idrogeno e legame di solfuro;
MEMBRANA PLASMATICA CELLULARE
Una delle funzioni più evidenti è quella di delimitare i contorni della cellula e dei suoi compartimenti, di servire da barriera di permeabilità;
Oltre alla membrana plasmatica molte membrane intracellulari servono a dividere in compartimenti funzionali l'interno delle cellule eucariotiche;
Le membrane hanno specifiche funzioni ad esse associate dal momento che le molecole e lestrutture responsabili di queste funzioni sono incluse nelle membrane o situate su di esse. Le membrane forniscono anche dei mezzi di comunicazione tra le cellule adiacenti. Questa comunicazione intercellulare è stabilita dalle giunzioni comunicanti nelle cellule animali, e i plasmodesmi nelle cellule vegetali. Una importante funzione è quella di permettere di regolare il trasporto di sostanze all'interno e all'esterno della cellula. Le membrane interne che delimitano vari comparti cellulari sono costituite sugli stessi principi della membrana plasmatica e fungono anch'esse da barriere selettive tra spazi che contengono insieme distinti molecole. - Separare la cellula con una barriera permeabile, separa la parte intracellulare da quella extracellulare. - Le membrane servono a dare una localizzazione e una funzione, alcune sostanze vengono lasciate passare e altre no, dipende da come è fatta la membrana; la cellula crea delle concentrazioni diverse di.molecole come il sodio (poco all'interno e molto all'esterno); se la membrana delimita uno spazio, se io devo mandare dei messaggi alla cellula, il ricevitore deve stare sulla membrana; le cellule comunicano tra di loro; le membrane dei compartimenti intracellulari sono costituite sugli stessi principi della membrana plasmatica, barriera selettiva per separare citoplasma e organelli, la membrana nucleare separa il citoplasma dal nucleoplasma; MODELLO A MOSAICO FLUIDO- la membrana è costituita da un doppio strato di lipidi, con un mosaico di proteine associate che sono parti integrali o periferiche della membrana. Mosaico perché è formata da componenti distinte, fluido perché esse sono libere di muoversi; in questo modello le proteine sono immerse in maniera non covalente nel doppio strato lipidico con i loro domini idrofobici, o vincolate ai lipidi impiantati nella membrana. Le proteine possono girare per la membrana o essere agganciate alla superficie, mentre i loro.

domini idrolici restano esposti all'ambiente acquoso su entrambi i lati del doppio strato. Queste proteine di membrana svolgono diverse funzioni:

• movimentare i materiali attraverso la membrana
• Ricevere segnali chimici dall'ambiente che circonda la cellula.

Nelle membrane plasmatiche i carboidrati sono situati sulla faccia esterna dove possono interagire con le sostanze presenti nell'ambiente come alcune delle proteine di membrana, anche i carboidrati sono fondamentali per riconoscere molecole specifiche.

I lipidi delle membrane biologiche sono in gran parte fosfolipidi;

CARATTERISTICHE FONDAMENTALI:

• Struttura chimica (lipidi e proteine)
• Distribuzione asimmetrica (la cellula si suddivide in modo asimmetrico)
• Fluidità della membrana
• Rapporti delle proteine di membrana con il doppio strato lipidico
• Mobilità delle proteine all'interno del doppio strato

Componenti della membrana: fosfolipidi, 1) le membrane contengono tipi di fosfolipidi:

fosfogliceridi es ngolipidi; devo considerare la struttura degli acidi grassi, il glicerolointeragisce con due gruppi ossidrilici insieme all acido grasso, il terzo ossidrileinteragisce con un gruppo fosfato, colina—fosfato—glicerolo ; quandointeragiscono con l’acqua tendono ad assumere una forma che impedisce allecatene idrofobe di entrare in contatto con l’acqua, oppure i fosfolipidi dellamembrana cellulare vi dispongono in doppio strato con le terminazioniidrocarburiche rivolte all’interno e quelle polari verso le fasi acquose. I lipidi dimembrana presentano una regione polare ed una apolare ; il colesterolo siinserisce tra i fosfolipidi tra i grassi insaturi , può formare legami con i fosfolipidi;l’asimmetria della membrana si stabilisce durante la biogenesi nel reticoloendoplasmatico e viene mantenuta grazie alla presenza di trasclocatori dimembrana; movimento spontaneo di un lipide da uno strato all’altro ( Flip op )è raro;

La fluidità della membrana è come quella delle bolle di sapone, il citoscheletro gli conferisce stabilità; i lipidi sono distribuiti in modo asimmetrico tra gli strati, con differenze di tipi di lipidi e di livello di acidi grassi. La fluidità della membrana dipende dagli elementi che la costituiscono. La struttura può essere più o meno rigida a seconda della presenza di acidi grassi a catena più corta, acidi grassi insaturi o una minor quota di colesterolo. La temperatura gioca un ruolo chiave, poiché se aumenta fornisce energia termica che fa allontanare le molecole, mentre se diminuisce le molecole si stabilizzano e si avvicinano, rendendo la membrana meno fluida. Anche le proteine di membrana possono interagire con la fluidità. Un altro elemento importante per la fluidità è il livello di saturazione degli acidi grassi e la loro lunghezza. Il colesterolo si inserisce tra gli acidi grassi insaturi.

sempre associate alla membrana e proteine periferiche (sono associate solo superficialmente alla membrana). Le proteine di membrana svolgono diverse funzioni come il trasporto di sostanze attraverso la membrana, la trasduzione del segnale, l'adesione cellulare e la catalisi di reazioni chimiche. Possono anche formare complessi proteici con altre proteine o lipidi per svolgere funzioni specifiche. Le proteine di membrana sono altamente selettive nel riconoscere e legare specifiche molecole o ioni, grazie alla loro struttura tridimensionale e alle interazioni chimiche che stabiliscono con le altre molecole presenti nell'ambiente cellulare.parzialmente inserite nel doppio strato lipidico, hanno dominii idrofili (interagiscono con l'acqua e sporgono nell'ambiente acquoso interno o esterno alla cellula) e idrofobici (interagiscono con gli acidi grassi all'interno dello strato fosfolipidico, schermati dall'acqua). Una proteina integrale si estende attraverso tutto il doppio strato e sporge su entrambi i lati, e finisce con proteine transmembrana, oltre a uno o più domini transmembrana che attraversano lo spessore del doppio strato. Le proteine periferiche sono troppo idrofile per penetrare nella membrana ma si associano ad essa mediante legami elettrostatici e idrogeno, che le collegano alle proteine di membrana adiacenti o ai gruppi di testa dei fosfolipidi. Le proteine che attraversano più volte la membrana devono avere più strutture che possono stare a contatto con essa (struttura ad elica). Le proteine periferiche di membrana sono collocate su un lato o sull'altro della membrana. Alcune

proteine sono libere di migrare nella membrana, altre non lo sono, anziappaiono ancorate a una regione speci ca della membrana e possono muoversisolo in una speci ca regione;

Glicolipidi3): lipidi e carboidrati, i piu frequenti derivano dalla s ngosina e perciò chiamati glicos ngolipidi; gli esempi piu comuni sono i cerobrosidi e i gangliosidi; è un carboidrato unito a un lipide tramite legame covalente; protendendosi dalla super cie cellulare verso l’esterno, il carboidrato può servire da segnale di riconoscimento tra cellule che devono interagire. Per esempio, i carboidrati di alcuni glicolipidi simodi cano nella trasformazione cancerosa delle cellule. Questo cambiamento può consentire ai leucociti del sangue di prendere di mira le cellule cancerose edistruggerle.

Glicoproteine4) determina il gruppo sanguigno, riconosce il sangue di un altro gruppo per attivar