Appunti Completi Biologia

Specifica conformazione della catena

La catena proteica può essere suddivisa in:

• Struttura terziaria: comprende tutti gli elementi della struttura secondaria, che formano legami deboli tra loro e stabilizzano la conformazione tridimensionale. La proteina ripiega e espone residui idrofili a contatto con il solvente.
• Conformazione nativa: è la struttura tridimensionale specifica della proteina, modellata dalla cellula. Le proteine possono formare multimeri, che sono associazioni di catene polipeptidiche legate da interazioni non covalenti (idrofobiche) o covalenti (ad esempio, gli anticorpi con le catene leggere e pesanti).

La conformazione nativa determina la funzione della proteina. Mutazioni genetiche che causano la sostituzione di un singolo amminoacido possono portare a malattie, come ad esempio la fibrosi cistica.

La denaturazione delle proteine avviene a causa di calore, agenti fisici o variazioni di pH. Questo processo comporta la perdita della struttura secondaria, terziaria e quaternaria, e di conseguenza la perdita dell'attività biologica.

La flessibilità della struttura proteica è necessaria per adattarsi alle condizioni interne dell'organismo e svolgere le funzioni specifiche. Alcune proteine, come la miosina e gli enzimi, possono modificare la loro struttura grazie al processo di folding, che impedisce la formazione di molecole tossiche.

Le proteine hanno la capacità di legarsi in modo specifico ad altre molecole.

Altra molecola (ligando)Leg FORTE/Duraturo se formaz >>leg tra ligando-prot (nel SITO DI LEGAME, dove prot si ripiega)- PROTEINA limita accesso a SITO all’H2O, che può impedire leg con ligando; durante formazionelegame, gruppi R di AA non solitamente reattivi possono diventarlo (a seguito di rottura leg)- Grazie alle seq del genoma >>domini proteici sono raggruppati in famiglie (derivanti daantenato comune perché hanno strutture simile ma =! Funzioni)usato per-Dominio SH2: spostare una proteina che lo contiene in siti intracellulari

LEGAME PROTEINA – PROTEINA: Diversi tipi di legame

LEG superficie-stringa: LEG Elica-Elica LEG superficie-Superficie (>>frequente, perché laparte della proteina si lega (Frequente tra proteine formazione di >>leg tra superfici dona>> Stabilitàad ansa della prot II regolatrici di geni al complesso (ma >>specifità)

ANTICORPI: >>Diversità di Siti di legame con

Antigene generata trmt variazione lunghezza sequenza dellacatena ‘leggera’ (NO cambiam struttura di base ‘catena pesante)

Proteine- ligandi raggiungono equilibrio al quale v associazione = vdissociazione (causata da movimento termico)

LISOZIMA: trmt IDROLISI -> scinde polisaccaride in 2 parti

Legame da rompere è mantenuto vicino a due AA con Racida, che partecipano a reazione.generando cariche

ENZIMI abbassando Eattivazioneparziali/alterando forma ligando PROTEINE CHE LEGANO OSSIGENOO2: Accettore di e- (Consente produz ATP/Sopravviv cell); Contengono catena polip + 4 gruppi eme,contenenti 1 Fe2+ al centro → 1 leg con O2)

Mioglobina: Prot monomerica, 153 AA, 8 a-eliche

Emoglobina (Hb): 4 Subunità (2a/2B), leg cn 4 Eme; != seqAA da Mioglob.Nei globuli rossi; trasporta O2 nei tessuti (grazie aALLOSTERISMO: >affinità delle subunità proporzionale aossigenaz molecola → Adattabile a amb in cui si trova)

5 -Appunti di Biologia

Gabriele Santicchi 2017/2018

VELOCITA' REAZIONI ENZIMATICE limitate da diffusione -> Enzimi formano COMPLESSO MULTIENZIMATICI per aumentare frequenza legami proteina-enzima;

REGOLAZIONE avviene anche tramite legame enzima-molecola repressore per limitare eccessivi legami con ligandi (= INIBIZIONE/ATTIVAZIONE ENZIMA)

Esempio di attivazione enzima tramite utilizzo P da ATP (DE/FOSFORILAZIONE) CHINASI: Regolazione attività trmt 3 step di controllo (normalmente è inattiva)

UBIQUITINA: Si lega a >> molecole diverse, le quali vanno incontro a >> reazioni !=

Per spostare molecola in una direzione UNICA, è necessario che le reazioni siano IRREVERSIBILI (per impedire spostamento in direzione opposta) -> Ex. Utilizzo di ATP per consentire movimento UNIDIREZIONALE

Appunti di Biologia Gabriele Santicchi 2017/2018

ACIDI NUCLEICI

Nl cell pro/eucariotiche/virus. Distribuiti nl nucleo, mitocondri, citop → != funzioni ( ATP → Idrolisi → ADP +E)

NUCLEOTIDI: Base

Azotata(ACGT/U)+(Ribosio o Desossiribosio)+1/2/3 Gruppo P (al C’5)Base Azotata+(Ribosio o Deso)- NUCLEOSIDI:Polimero lineare costituito da d-nucleotidi (leg a -OH del 3’), interagisce con mol proteiche

DNA:- Polarizzazione all’estremità 5’ e 3’ (-OH)- 2 filam antiparalleli complementari→ andam elicoidale intorno ad asse; basi all’Interno(leg idrogeno tra A-T e C-G)Polimeri ribonucleotidi; != funz da DNA (NON nei cromosomi e:RNA:- Contiene ribosio (NON Desossiribosio)- Almeno 20 tRNA (Specificità x AA data da seq Anticodone di 3 basi)- 3 Tipi di RNA: mRNA, tRNA, rRNA1. ESPERIMENTO DI GRIFFITH (Topolino vivo/morto)Tratto genetico può essere2. ESPERIMENTO DI AVERY-CHASE (Isotopo radioattivo; Trasferimento genoma Virus – Batterio)3. ESPERIMENTO DI WARSON-CRICK – Scoperta doppia elica DNA7 -Appunti di Biologia Gabriele Santicchi 2017/2018Lezione 3 – MEMBRANA e CELLULA- SITO DI LEGAME (costituito da AA di !=

La prot è >>specifico per un LIGANDO- Dominio SH2: AA della proteina; funzione: spostare la proteina stessa in siti intracellulari (se segnale)- DIVERSE MODALITA’ DI LEGAME:

1. SUPERFICIE-STRINGA: ex. Lisozima: separa zuccheri a 6C in 4C e 2C trmt urto con 1 mol H2O;zucchero per essere diviso deve essere in conformazione distorta (Stato di transizione)
2. ELICA-ELICA: In proteine regolatrici di geni
3. SUPERFICIE-SUPERFICIE (>>comune) -> Facilita formazione >> legami, ma è >>specifica

AC: >>diversità siti di leg x >>antigeni grazie a cambiamento lunghezza AA, NON cambia la struttura di base;STATO STABILE : popolazione di AC e ligandi si associano / dissociano con la stessa frequenza

COENZIMI: Piccole molec/atomi di metalli (-> a volte NON proteiche) coinvolti nelle reazioni (ex. Biotina:aiuta a trasferire gruppo COO; ex. Eme: lega O2 nell’Hb)

REGOLAZIONE FORMAZIONE PRODOTTI Attraverso:-

Formazione di complessi proteici/enzimatici, odne evitare dipendenza da Diffusione fattori- Meccanismi di feedback (positivo o negativo): includono presenza proteineregolatrici (si legano a substrati per attivare/disattivare enzima)- FOSFORILAZIONE: Regolata da Proteina CHINASI/FOSFATASILegame con PO4 -> Attira AA carichi positivamente -> Modificaz strutt proteinaInoltre, aggiutna/rimoz P può nascondere sito attivo -> DIs/attivare proteina- Sistema MICROCHIP (Ex. Famiglia Src, di proteine chinasi): MAX attività dellaproteina si raggiunge quando tutti i componenti sono attivi- UBIQUITINA: si lega a >>mol, con != riposte (degradaz, replicaz..)- Per rendere ciclo IRREVERERSIBILE: Utilizzo ATP -> Fornisce energie per reazioneUNIDIREZIONALE8 -Appunti di Biologia Gabriele Santicchi 2017/2018CELLULA COMPOSTA DA:

1. Composta al 75% da H2O
2. Membrana SELETTIVAMENTE PERMEABILE (idrofobica), costituita da molecoleanfipatiche (porzione POLARE (e quindi solubile in

acqua) ed una APOLARE ( insolubile)

PROPRIETA’FLUIDITA’ DELLE MEMBRANE (dipende da num AG/presenza colesterolo); membranaNON deve essere rigida a <<T né fluida a >>T (COLESTEROLO: tampone di fluidità)

DISTRIBUZIONE ASIMMETRICA LIPIDI E PROTEINE-GLICOLIPIDI solo sul lato extracellulare (proteggono strato da condizionisfavorevoli/agenti patogeni;-la composizione in fosfolipidi nei due lati è differente-il colesterolo è presente in alti livelli nel foglietto esterno (forma zolle lipidiche).-le glicoproteine presentano i residui saccaridicisolo sul lato esterno (es, AntiC,collagene e proteine di membrana con funzione di recettori).

PROTEINE DI MEMBRANA: ANFIPATICHE

Alcune proteine non si estendono completamenteattraverso la membrana, altre si (TRANSmembrana,spesso ad alfa elica. Se a B-foglietto: formaz PORIcell) DETERGENTI: Causanoseparazione prot dimemb da fosfolipidi ->utili per analisi

FUNZIONI MEMBRANA-Delimitano contorni

cellula/definiscono suoicompartimenti- Definiscono i siti di specifiche funzioni- Contengono PROT DI TRASPORTO ->REGOLAZIONE Movimento sostanze- Permettono comunicazione cell- cell9 -Appunti di Biologia Gabriele Santicchi 2017/2018Lezione 4 – MembraneProteine di membrana rivelano e trasmettono segnali elettrici e chimicidescrive sia il rilevamento di specifici segnali sulla superficie cellulare esterna,- TRASDUZIONE DEL SEGNALE:sia i meccanismi specifici con cui tali segnali vengono trasmessi all’interno della cellulamolecole segnale entrano nella cellula ed agiscono al suo interno;- Trasduzione del SEGNALE CHIMICO:oppure si legano a proteine specifiche dette RECETTORE presenti sulla superficie esterna della membrana.Proteine di membrana mediano l’adesione e la comunicazione cellula-cellula;mettono in contatto il citoplasma di cellula con cell adiacente;GIUNZIONI COMUNICANTI (GAP JUNCTION)Pori = CONNESSONI, costitutiti da 6 CONNESSINE che si aprono/chiudono come

1. MESSAGGIO (Costituiti da 3 Domini = sezioni)
2. RICEZIONE da parte di RECETTORIspecifici per ogni LIGANDO; tuttavia uno stesso LIGANDO può provocare!= risposte in != cellule (Ex. Acetilcolina in C.Cuore o C.Muscoli)piccole molecole
3. TRASDUZIONE grazie ai SECONDI MESSAGGERI:prodotte nella cell in seguito all’interazione ligando-recettore;“trasferiscono” il segnale agendo su recettori intracellulari.segnale inviato può essere un segnale di crescita o di
4. RISPOSTAdifferenziamento e ciò comporta la necessità di sintetizzarenuove proteine.

1. chinasi: capacità di trasferire P da ATP a substrato(tirosina, RTK) -> Dimerizzazione -> attivazione recettori/proteine G (Ras, ex. MAP chinasi)
2. Recettori accoppiati a proteine G: 7 domini a-elica
3. Proteina G: 3 subunità (alfa betta gamma)
4. Alfa lega GDP: Se segnale -> Distacco GDP elegame con GTP, poi subunità alfa si stacca da beta-gamma -> Attivazione proteina G (Primo messaggero, poi trasmette segnale ai secondi)
5. Regolatore prot G: RGS (GTPasi -> Induce rottura con GTP -> Riforma leg con GDP -> Inattivazione)
6. AMP ciclico: attiva enzimi Proteina chinasi (PKA) e attiva trascrizione ormone SOMATOSTINA (regolato da fattore CREB)
7. Appunti di Biologia Gabriele Sa