Appunti di Biochimica (Proteine ed enzimi)

Proteine

L'unità di base delle proteine sono gli amminoacidi: COOH (gruppo carbossilico) | – –(gruppo amminico) H N C H₂ | R. Per i glucidi sono i monosaccaridi, per i lipidi è più complicato perché a volte c'è un acido grasso, a volte un alcol, a volte anche un fosfato o un glucide. Per le proteine sono gli amminoacidi e sono circa 20 in natura e sono quelli che poi entrano a far parte delle proteine.

Dal termine stesso si può capire che vi è un gruppo amminico e un gruppo acido quindi carbossilico. A un'estremità si avrà un gruppo carbossilico e uno amminico che sono legati allo stesso atomo di carbonio. Il carbonio viene chiamato anche carbonio α perché è vicino al gruppo carbossilico. Si parlerà così di alfa amminoacidi. Dall'altra parte l'atomo di carbonio si mette in contatto con un atomo di idrogeno e, con l'ultimo legame, entra in rapporto con una catena laterale (indicata con R → gruppo radicalico). La posizione non è casuale, saranno tutti L-amminoacidi con il gruppo amminico a sinistra.

Ionizzazione in natura

In natura normalmente questi due gruppi sono ionizzati: il gruppo carbossilico perde rapporto con l'idrogeno e gli elettroni di legame restano sull'ossigeno del gruppo carbossilico. Invece l'azoto col suo doppietto elettronico acquista un protone dall'ambiente e si carica positivamente. Quindi, allo stato fisiologico ma anche a quello cristallino, gli amminoacidi sono nella forma zwitterionica (doppiamente ionica). Se ci spostiamo in un ambiente acido, vi sarà solo la carica positiva; nell'ambiente basico, sarà carica negativa. Quindi questi due gruppi possono funzionare da base e da acidi. Queste sono caratteristiche generali.

Natura della catena

La natura della catena è determinante per farci capire le caratteristiche specifiche di quell'amminoacido. La catena può essere classificata in:

• Idrofobici: Si hanno catene alifatiche o idrocarburiche apolare più o meno ramificate. A volte possono anche essere catene aromatiche.
• Idrofilici: A seconda dei gruppi che la catena polare ha, si possono avere catene:
  • Neutre: Negli amminoacidi polari vi sono dei gruppi alcolici (che sono quelli che danno la polarità), e si possono avere anche gruppi ammidici (acido carbossilico sostituito da un'ammina si ha la perdita di un OH e viene introdotto il gruppo amminico al posto del gruppo carbossilico). Si può trovare anche un atomo di zolfo (S). Quindi ci saranno amminoacidi caratterizzati dalla presenza di un atomo di zolfo all'interno, per esempio la cisteina, e questo atomo è legato con un idrogeno. Il gruppo S-H è molto simile al gruppo OH. La polarità è dovuta da gruppi alcolici o anche da gruppi sulfidrilici o da gruppi ammidici.
  • Acide o Basiche: Negli acidi abbiamo gruppi carbossilici terminali, in quelli basici abbiamo atomi di azoto, quindi più o meno gruppi ammidici. Amminoacidi acidi devono avere un gruppo carbossilico, quelli basici un gruppo ammidico.

Non tutti gli amminoacidi possono essere sintetizzati dal nostro organismo, esistono degli amminoacidi essenziali, che verranno introdotti con la dieta (ad esempio, basici o aromatici).