Chimica - biomolecole

Proteine

Le proteine sono fra i principali componenti degli organismi viventi. Svolgono funzioni sia strutturali che funzionali; ad esempio, gli enzimi sono delle proteine in grado di catalizzare, cioè velocizzare e rendere possibili, alcune delle più importanti reazioni biochimiche della vita. Le unghie, i capelli, e la pelle sono costituiti principalmente da proteine.

Struttura delle proteine

Le proteine sono strutture polimeriche costituite a partire da venti differenti monomeri che prendono il nome di aminoacidi. Contengono un gruppo amminico e un acido carbossilico. Le proteine naturali sono formate da 20 diversi aminoacidi che si combinano in maniera differente a formare le diverse proteine. Questi aminoacidi si chiamano proteogenici. Di questi, il nostro organismo è in grado di sintetizzarne solamente 11. Nove aminoacidi, quindi, devono essere introdotti con l’alimentazione, e sono detti aminoacidi essenziali.

Legame peptidico

È il tipo di legame che si ritrova all’interno delle proteine, in particolare fra i differenti monomeri che le costituiscono. L'unione di più amminoacidi per formare peptidi e proteine avviene mediante la formazione di un legame peptidico tra il carbossile di un amminoacido ed il gruppo amminico di un altro, con liberazione di una molecola di acqua.

• Tripeptide: 3 aa
• Tetrapeptide: 4 aa
• Pentapeptide: 5 aa
• Polipeptide: n aa = proteina

Nelle proteine, le catene laterali degli amminoacidi non partecipano mai alla formazione del legame peptidico ma sporgono all'esterno della catena.

Struttura delle proteine

Le proteine sono costituite da lunghe catene di amminoacidi ripiegate o aggrovigliate su se stesse. Sono presenti quattro livelli di struttura:

1. Struttura primaria: è la sequenza aminoacidica della proteina.
2. Struttura secondaria: è la conformazione che i vari segmenti della catena aminoacidica possono assumere. Queste strutture possono essere ad α elica o a β foglietto.
3. Struttura terziaria: è data dai ripiegamenti (aggrovigliamenti) che le varie proteine assumono per generare la loro forma. Corrisponde alla struttura tridimensionale che assume la proteina. È specifica per ciascuna proteina e dipende quasi esclusivamente dalle proprietà dei gruppi R. I gruppi R idrofobici si collocheranno all’interno della molecola, mentre all’esterno si posizioneranno i gruppi polari idrofili. La struttura è stabilizzata da ponti di solfuro, legami idrogeno e interazioni elettrostatiche.
4. Struttura quaternaria: è data dall’assemblamento delle differenti subunità della proteina.