Biochimica - cos'è la biochimica e proteine

Introduzione alla biochimica

La definizione di biochimica: essa studia molecole e macromolecole.

Legami a idrogeno

I legami a H: interazione debole direzionale di natura entalpica, che si instaura tra un atomo di H, legato covalentemente ad un atomo elettronegativo (S, N, O), ed un altro atomo elettronegativo.

Importante è il secondo principio della termodinamica -> ΔG = ΔH - TΔS, dove:

• ΔG è detta energia libera di Gibbs (energia utile per compiere un lavoro);
• ΔH è la variazione di entalpia (calore intrinseco di formazione o rottura di un legame);
• ΔS è la differenza di entropia (il grado di disordine di un sistema).

Secondo tale principio è possibile spiegare tutto ciò che accade nell'Universo. Esso sostanzialmente dice che le reazioni sono spontanee se ΔG < 0, ovvero se termodinamicamente favorite. Il legame ad H è di natura entalpica come detto, ovvero porta ad un aumento di entalpia.

Macromolecole: le proteine

Il termine proteine deriva da "proteios", ovvero primario, proprio perché di primaria importanza. Esse sono macromolecole, ma per osservarle si necessita di diffrazioni ai raggi X. Nemmeno il più forte microscopio elettronico può osservarle. Esse hanno notevoli e molteplici funzioni:

• Strutturale: proteine fibrose adibite al sostegno;
• Contrattile o motile: le ciglia, i flagelli ecc;
• Regolazione: ormoni che regolano l'attività cellulare e fisiologica;
• Trasporto: proteine trasportatrici quali dineina e chinesina ma anche emoglobina;
• Catalitica: la maggior parte degli enzimi è costituita da proteine che accellerano le reazioni;
• Difesa: gli anticorpi e i sistemi di coagulazione sono di natura proteica.

Le proteine si dividono in:

• Fibrose, con strutture allungate. Esse formano le fibre, hanno un ruolo strutturale e sono poco solubili in acqua;
• Globulari, hanno forma globulare, a pallina, e sono ad esempio ormoni, anticorpi ecc.

Alcune proteine sono deputate alla regolazione dell'espressione genica, ed essi sono ormoni. Alcuni di essi sono geni oncogeni, presenti in tutti gli organismi: essi servono per far crescere velocemente l'organismo. Questi dalla fecondazione sono molto attivi, fin quando non rallentano per poi fermarsi (intorno ai 18 anni). I fattori cancerogeni, vanno a stimolare tali geni, che possono essere così riattivati fino a far "impazzire" la cellula che ricontinua a crescere smoderatamente.

Esempi di proteine

• Proteina contrattile: miosina;
• Proteina di sostegno: cheratina, collagene;
• Proteina di struttura e trasporto: actina, emoglobina ecc.

Le proteine:

• Hanno complesse strutture tridimensionali;
• In frazioni di secondo si organizzano nella loro struttura.