Biochimica I + II

Biochimica^{I + II}

Prof. Contestabile Prof.ssa D'Erme

Biotecnologie 2017-2018
Università La Sapienza - Roma
26.9.2018 Claudio Graziani

Indice

• Parte I
• Amminoacidi
• Struttura proteica
• Folding proteico
• Mioglobina ed emoglobina
• Enzimi - Generalità
• Catalisi enzimatica
• Cinetica enzimatica
• Isolamento delle proteine
• Tecniche cromatografiche
• Tecniche elettroforetiche
• Tecniche analitiche varie
• Parte II
• Vitamine
• Carboidrati
• Lipidi
• Digestione e assorbimento
• Glicolisi e metabolismo glicogeno
• Gluconeogenesi
• Via del pentosio fosfato
• Regolazione di glicolisi e gluconeogenesi
• Decarbossilazione ossid. del piruvato
• Ciclo di Krebs
• Fosforilazione ossidativa
• Biosintesi del colesterolo
• Biosintesi ac. grassi, TAG, gluc. fosfolipidi
• Catabolismo acidi grassi
• Biosintesi e catabolismo AA
• Traduzione del segnale

Parte I

Amminoacidi e proteine

Mioglobina ed emoglobina
Enzimi e cinetica
Tecniche per lo studio delle proteine

Amminoacidi

Tutti gli AA proteogenici sono α-amminoacidi, hanno cioè un gruppo -COOH e uno -NH₂ legati sullo stesso C α.

Gli AA proteogenici standard sono 20, ma ce ne sono altri non standard.

• AA standard
• Catene Apolari
• Glicina (G)
• Alanina (A)
• Valina (V)
• Leucina (L)
• Prolina (P)
• Fenilalanina (F)
• Metionina (M)
• Triptofano (W)
• Isoleucina (I)
• Polari
• Serina (S)
• Treonina (T)
• Cisteina (C)
• Tirosina (Y)
• Asparagina (N)
• Glutammina (Q)
• Acide
• Aspartato (D)
• Glutammato (E)
• Basiche
• Lisina (K)
• Istidina (H)
• Arginina (R)
• AA non standard
• AA non codificati ma inseriti nella traduzione (in sole 25 prot. nell'uomo)
• Selenocisteina
• Pirrolisina
• AA con modifiche post-traduzionali irreversibili:
• 4-Idrossiprolina (nel collagene)
• 6-N-Metillisina (nella miosina)
• γ-Carbossiglutamato (nella protrombina)
• Desmosina (nell'elastina)
• AA con modifiche post-traduzionali reversibili:
• Fosfoserina, fosfotreonina, fosfotirosina, etc.
• ω-N-Metilarginina
• AA non inclusi in peptidi:
• GABA
• Istamina
• Dopamina
• Tiroxina

Stereochimica degli AA

Tutti i 20 AA standard sono chirali, ad eccezione della glicina.

Per gli AA, come per gli zuccheri, si usa il sistema di nomenclatura D, L, oppure quello sistematico R, S.

Tutti gli AA chirali, nelle proteine, sono della serie L (NB. L ≠ Levogiro = ℓ = (-) D ≠ Destrogiro = d = (+)).

Proprietà acido-base degli AA

Gli AA senza gruppi R ionizzabili, se sciolti in H₂O a pH ≅ 7, esistono come ioni dipolari, o zwitterioni. La carica netta degli zwitterioni è = 0.

Si considerino per la glicina le reazioni:

gly⁺ + H₂O ⇄ gly ± + H₃O⁺

La curva di titolazione della glicina (sotto), fa notare alcune cose:

Prima del punto ₁ tutta la glicina è protonata in entrambi i siti ionizzabili (amminico e carbossilico). Aggiungendo OH^-, si deprotona il carbossile (più acido del gr. amminico). Fino a ½ mol di OH^- deprotona sostanzialmente ½ mol di glicina esistente, dando lo ione zwitterione. Ciò avviene al punto ₁, dove il pH = pK₁.

Al punto ₂ è stato aggiunto 1 mol di OH^- e tutto l'AA è in forma zwitterionica. SE pH è il punto isoelettrico, ed è la media tra pK₁ e pK₂.

Al punto ₃ l' aggiunta di 1,5 mol di OH^- deprotona ½ mol di zwitterione a livello del gruppo NH₃⁺, che diventa NH₂, SE pH = pK₂. Proseguendo oltre ₃ la forma anionica aumenta, raggiungendo un anione.