Domande e risposte esame Biochimica 2

Slide 2 n.39

domenicaÊ11ÊaprileÊ2021 17:01

1)ÊCosaÊsonoÊleÊ«scleroproteine»?

SonoÊdelleÊproteineÊalimentariÊinsolubiliÊinÊacquaÊinÊcondizioniÊnormali.ÊUnÊesempioÊèÊlaÊcheratinaÊcheÊcostituisceÊ

leÊunghieÊeÊiÊcapelli.ÊLeÊscleroproteineÊsonoÊuniteÊtraÊloroÊdaÊunaÊserieÊdiÊlegamiÊcovalentiÊcheÊpossonoÊessereÊ

legamiÊdisolfuroÊ(Êcapelli),ÊdiÊtipoÊbaseÊdiÊSchiftÊ(ÊmaturazioneÊcollagene).ÊInfattiÊperÊmodificareÊlaÊstrutturaÊdeiÊ

capelli,ÊdevoÊrompereÊquestiÊpontiÊdisolfuroÊeÊformarneÊdiÊnuovi,ÊrappresentatoÊdalÊtrattamentoÊdellaÊ"Ê

permanente"

PerÊquantificareÊquestiÊlegamiÊdisolfuro,ÊpossiamoÊsfruttareÊleÊmisureÊdiÊsolubilizzazioneÊdifferenziale.Ê

AggiungiamoÊdegliÊagentiÊriducentiÊcontenentiÊtioliÊcomeÊDTTÊeÊinÊsoluzioneÊvedremoÊunÊaumentoÊdelleÊproteineÊ

solubiliÊperchéÊabbiamoÊdaÊS-SÊnellaÊproteinaÊsiamoÊpassatiÊaÊ2ÊresiduiÊdiÊcisteinaÊisolateÊ(ÊdisulfideÊexchange)

LaÊformazioneÊdiÊunaÊbaseÊdiÊSchiftÊèÊallaÊbaseÊdelÊfenomenoÊdiÊglicazioneÊnonÊenzimatica,ÊreazioniÊprincipaliÊ

nell'industriaÊalimentareÊperÊesempioÊperÊpreparareÊilÊcaramelloÊdoratoÊoÊconferireÊcolori/saporiÊaiÊprodottiÊdaÊ

forne.ÊAÊvolteÊnonÊèÊgradita,ÊcomeÊnellaÊpreparazioneÊdell'albumeÊessiccato,ÊinÊcuiÊlaÊglicazioneÊpotrebbeÊportareÊ

aÊunÊannerimentoÊdell'albume.ÊPerÊprevenireÊciòÊ,ÊsiÊsfruttanoÊleÊbasseÊtemperatureÊeÊpHÊacidoÊattraversoÊ

soluzioneÊtamponeÊoppureÊenzimaÊcheÊtrasformiÊilÊglucosioÊinÊacidoÊgluconico.Ê

AltreÊcategorieÊdiÊproteineÊinÊbaseÊallaÊclassificazioneÊdiÊOsborneÊ(1909)Êsono:

LeÊAlbumineÊsonoÊsolubiliÊsoloÊinÊsoluzioneÊacquosaÊ

- GlobulineÊsonoÊsolubiliÊinÊsoluzioniÊsalineÊcomeÊNaClÊinÊconcentrazioniÊfisiologicheÊquindiÊ0,15ÊM

- GlutelineÊsonoÊsolubiliÊinÊacidoÊaceticoÊglacialeÊ

- CaseineÊsonoÊsolubiliÊinÊsoluzioniÊalcaline

- ProlamineÊcomeÊgliadineÊsonoÊsolubiliÊinÊalcoli.Ê

-

2)ÊCosaÊsiÊintendeÊperÊ«saltingÊin»ÊeÊ«saltingÊout»?

SonoÊdueÊfenomeniÊcheÊfannoÊvariareÊlaÊsolubilitàÊ,ÊinÊbaseÊall'aumentoÊdellaÊforzaÊionica,ÊdelleÊalbumineÊeÊ

globulineÊcioèÊdueÊproteineÊsolubiliÊrispettivamenteÊinÊacquaÊeÊsoluzioniÊsaline.Ê

LaÊfaseÊdiÊsaltingÊin èÊrappresentataÊdaÊunÊaumentoÊdellaÊsolubilitàÊdelleÊproteineÊalÊcrescereÊdellaÊforzaÊionica,Ê

legataÊallaÊschermaturaÊdelleÊinterazioniÊelettrostatiche.ÊInfattiÊaggiungendoÊforzaÊionicaÊ(ÊconcentrazioneÊdiÊSali)Ê

allaÊsoluzione,Êc'èÊunaÊcompetizioneÊdelÊsaleÊdissociatoÊconÊleÊcaricheÊpresentiÊnelleÊcateneÊlateraliÊdegliÊAA.Ê

LaÊfaseÊdiÊsaltingÊout èÊrappresentataÊdaÊunaÊdiminuzioneÊdellaÊsolubilitàÊdellaÊproteinaÊalÊcrescereÊdellaÊforzaÊ

ionicaÊperchéÊèÊterminataÊl'acquaÊliberaÊdisponibile.Ê

IlÊÊsaleÊinÊsoluzioneÊèÊinÊformaÊsolvatataÊovveroÊgliÊioniÊ(ÊNa+ÊeÊCl-)ÊtendonoÊaÊsottrareÊl'acquaÊdiÊsolvatazioneÊcheÊ

rivesteÊleÊproteine.ÊQuestoÊconsenteÊalleÊcaricheÊ+ÊeÊ- presentiÊsulleÊproteineÊdiÊavvicinarsiÊdiÊnuovo;ÊperÊfavorireÊ

unaÊsituazioneÊdiÊequilibrioÊtermodinamico,ÊleÊproteineÊtenderannoÊadÊagglomerarsiÊÊperÊinterazioniÊ

elettrostaticheÊeÊquindiÊperdereÊlaÊcapacitàÊdiÊsolubilizzazione.Ê

InfineÊlaÊforzaÊionicaÊnonÊcoincideÊsempreÊallaÊmolaritàÊdelÊsaleÊinÊconsiderazioneÊmaÊdipendeÊancheÊdallaÊcaricheÊ

portateÊdaiÊSali.ÊAdÊesempioÊunaÊproteinaÊsaràÊsolubileÊinÊunaÊsoluzioneÊ2MÊdiÊNaClÊ(ÊforzaÊionicaÊ=2)ÊmaÊ

insolubileÊinÊunaÊsoluzioneÊ2ÊMÊdiÊNa2SO4Ê(ÊforzaÊionicaÊ=6)

3)ÊPresentareÊunÊesempioÊdiÊgelÊstabilizzatoÊdaÊlegamiÊaÊidrogeno

UnÊgelÊstabilizzatoÊdaÊlegamiÊaÊHÊèÊlaÊgelatinaÊedÊèÊunÊsistemaÊreversibile.ÊLaÊgelatinaÊderivaÊdalÊÊcollagene,Ê3Ê

polimeriÊproteiciÊlegatiÊaÊelicaÊconÊlegamiÊcovalentiÊtrasversaliÊeÊconÊlegamiÊaÊH.ÊEssendoÊquestiÊlegamiÊHÊmoltoÊ

deboli,ÊèÊsufficienteÊscaldarlaÊperÊottenereÊunaÊdisorganizzazioneÊdiÊessiÊfavorendoÊcosìÊl’aperturaÊdell’ÊelicaÊeÊlaÊ

solubilizzazione.Ê

QuandoÊlaÊtemperaturaÊsiÊabbassaÊsiÊriformanoÊiÊlegamiÊaÊHÊtraÊiÊgruppiÊ-COÊeÊ-NHÊdelleÊmolecoleÊdiÊcollagenoÊ

senzaÊcreareÊlaÊtriplaÊelicaÊdiÊprimaÊperchéÊintrecciareÊiÊ3ÊfilamentiÊèÊunÊprocessoÊlaborioso.ÊIlÊprodottoÊcheÊsiÊ

ottieneÊèÊlaÊgelatinaÊcioèÊunÊreticoloÊtridimensionaleÊconÊdisposizioneÊcasualeÊdelleÊmolecoleÊdeiÊsingoliÊfilamentiÊ

diÊcollagenoÊcheÊtraÊloro,ÊaÊbassaÊT,ÊriformanoÊdelleÊinterazioniÊaÊidrogeno.Ê

LaÊdenaturazioneÊtermicaÊdellaÊstrutturaÊterziariaÊdelÊcollagenoÊèÊunÊeventoÊirreversibileÊinfattiÊquandoÊ

riscaldiamoÊinÊacquaÊunÊpezzoÊdiÊcarne,ÊsiÊformaÊil"Êbrodo"ÊedÊèÊimpossibileÊriformareÊlaÊtriplaÊelicaÊgiocandoÊsoloÊ

sullaÊT.Ê

SuccessivamenteÊdaÊbrodoÊaÊgelatinaÊilÊprocessoÊdiÊricombinazioneÊcasualeÊdeiÊlegamiÊHÊaÊcausaÊdellaÊ

diminuzioneÊdellaÊTÊèÊreversibile

4)ÊPerchéÊlaÊsolubilitàÊdiÊproteineÊèÊminimaÊalÊloroÊpuntoÊisoelettrico?

AlÊpuntoÊisoelettrico,ÊlaÊproteinaÊhaÊcaricaÊnettaÊpariÊaÊ0ÊnelÊsensoÊcheÊnonÊèÊprivaÊdiÊcaricaÊmaÊilÊnumeroÊdelleÊ

caricheÊpositiveÊeguagliaÊilÊnumeroÊdellaÊcaricheÊnegative.ÊAlÊvaloreÊdiÊpHÊcheÊcorrispondeÊalÊpuntoÊisoelettricoÊ,Ê

laÊproteinaÊavràÊilÊminimoÊdelleÊcaricheÊinÊterminiÊassoluti:ÊminimoÊcaricheÊ- eÊ+.ÊAlÊpI,ÊlaÊproteinaÊhaÊlaÊminimaÊ

capacitàÊdiÊtrattenereÊacqua.ÊDiÊconseguenzaÊquesteÊcaricheÊsiÊattrarrannoÊformandoÊaggregatiÊinsolubiliÊ

stabilizzatiÊdaÊinterazioniÊioniche.Ê

AÊunÊpHÊ>ÊpI,ÊgliÊAAÊhannoÊcaricaÊnegativaÊperÊcuiÊc'èÊrepulsioneÊtraÊleÊproteineÊeÊlaÊformazioneÊdegliÊaggregatiÊèÊ

sfavorita.ÊConoscereÊquestoÊconcettoÊèÊmoltoÊÊimportanteÊeÊstaÊallaÊbaseÊdelleÊtecnologieÊalimentariÊperÊ

produrreÊalimenti.ÊLaÊproduzioneÊdelloÊyogurtÊsiÊbasaÊsull'acidificare,ÊattraversoÊiÊbattericiÊlattici,ÊilÊsistemaÊ

leggermenteÊsopraÊilÊpuntoÊisoelettricoÊdelleÊcaseineÊÊInÊquesteÊcondizioniÊ,ÊleÊmicelleÊdiÊcaseineÊformandoÊunÊ

agglomeratoÊcheÊtrattieneÊalÊsuoÊinternoÊdell'acqua.Ê

InoltreÊèÊunÊsistemaÊutileÊperÊseparareÊleÊproteine.ÊPrendendoÊcomeÊesempioÊilÊlatte,ÊalÊpuntoÊisoelettricoÊdellaÊ

caseina,ÊlaÊBLGÊrimaneÊancoraÊinÊsoluzioneÊperchéÊilÊsuoÊpIÊèÊ6,2.Ê

5)ÊPresentareÊunÊesempioÊdiÊgelÊstabilizzatoÊdaÊlegamiÊdisolfuro

UnÊesempioÊdiÊgelÊstabilizzatoÊdaÊlegamiÊdisolfuroÊèÊl'uovoÊsodo.ÊNelloÊstudioÊdelleÊinterazioni,ÊconsideriamoÊsoloÊ

l'albumeÊcosiÊpossiamoÊtrascurareÊiÊlipidiÊeÊiÊfosfolipidiÊpresentiÊnelÊtuorlo.ÊLaÊproteinaÊpiùÊabbondanteÊ

nell'albumeÊèÊl'OVOALBUMINAÊ,ÊunaÊserpinaÊcheÊhaÊlaÊcapacitàÊdiÊinibireÊleÊproteasiÊaÊserinaÊcomeÊtripsinaÊeÊ

chimotripsina.ÊL'OVAÊcontieneÊ5ÊcisteineÊ(Ê3Êlibere,Ê2ÊcheÊformanoÊunÊlegameÊdisolfuroÊconÊleÊCYSÊdisposteÊunoÊ

addossoÊall'altro).Ê

NelÊmomentoÊinÊcuiÊscaldoÊl’uovo,ÊdenaturoÊlaÊproteina,ÊcheÊassumeÊunaÊstrutturaÊdiversaÊdaÊquellaÊnativa.ÊTraÊleÊ

modificazioniÊcheÊavvengono,ÊtraÊiÊ2ÊmonomeriÊdiÊovoalbuminaÊpuòÊsuccedereÊcheÊilÊresiduoÊ–SHÊdiÊunÊ

monomeroÊvengaÊespostoÊeÊinteragiscaÊconÊunÊgruppoÊS-SÊintracatena.ÊAÊquestoÊpuntoÊavvieneÊilÊcosiddettoÊ

scambioÊdiÊdisolfuri.ÊIlÊresiduoÊ–SHÊcreaÊunÊponteÊdisolfuroÊconÊunÊSÊdelÊponteÊgiàÊesistente,ÊquindiÊl’altroÊSÊriceveÊ

l’HÊeÊformaÊunÊnuovoÊresiduoÊ–SH.ÊHoÊcreatoÊquindiÊunÊponteÊdisolfuroÊintercatena.

AllaÊfineÊdelloÊscambioÊdisulfideÊhoÊloÊstessoÊnumeroÊdiÊpartenzaÊsiaÊdiÊS-S,ÊsiaÊdiÊ–SH.

AllaÊstessoÊtempo,ÊgrazieÊallaÊTÊhoÊespostoÊiÊresiduiÊidrofobiciÊsullaÊsuperficieÊeÊquestiÊtenderannoÊadÊinteragireÊ

traÊloro.Ê

IlÊreticoloÊcheÊsiÊcreaÊèÊilÊgel,ÊcheÊquindiÊèÊformatoÊprevalentementeÊdaÊinterazioniÊS-SÊintermolecolariÊeÊ

interazioniÊidrofobiche.ÊEsattamenteÊloÊstessoÊprincipioÊèÊquelloÊcheÊmiÊpermetteÊdiÊottenereÊunÊimpasto.

ÈÊÊunÊgelsÊirreversibileÊquindiÊnonÊpossoÊpassareÊdaÊuovoÊsodoÊaÊuovoÊcrudo.Ê

6)ÊLegaÊpiùÊacquaÊunaÊproteinaÊcheÊcontieneÊ20ÊGluÊeÊ80ÊAsnÊnellaÊsuaÊsequenza,ÊoppureÊunaÊcheÊcontieneÊ20Ê

AsnÊeÊ80ÊGlu?

20ÊAsnÊeÊ80ÊGlu perchéÊl'ÊacidoÊglutammicoÊ(GLU)ÊèÊpiùÊpolareÊrispettoÊall'asparagina.ÊInoltreÊhaÊunÊpuntoÊ

isoelettricoÊpiùÊbassoÊdiÊconseguenzaÊnelleÊcondizioniÊfisiologicheÊdellaÊcellula,ÊilÊcarbossileÊpresenteÊsullaÊcatenaÊ

lateraleÊsiÊdissocerà(-)ÊeÊpotràÊinteragireÊconÊl'acqua.ÊL'asparaginaÊ(ASN)ÊèÊunÊamminoacidoÊpolareÊprivoÊdiÊcaricaÊ

inÊquantoÊlaÊcatenaÊlateraleÊèÊcompostaÊdaÊunÊammide.Ê

7)ÊPresentareÊunÊesempioÊdiÊgelÊstabilizzatoÊdaÊioniÊCa2+

UnÊesempioÊdiÊgelÊstabilizzatoÊdaÊioniÊCa2+ÊèÊILÊTOFUÊedÊèÊirreversibile.Ê

LeÊproteineÊbersaglioÊsonoÊleÊglobulineÊdiÊÊsoiaÊÊcheÊsonoÊsolubiliÊinÊpresenzaÊdiÊsali.

LeÊproteineÊdiÊsoia,Êisolate,ÊsonoÊabbondantiÊinÊcaricheÊnegativeÊinÊquantoÊgliÊAAÊcostituentiÊmaggiormenteÊ

presentiÊsonoÊilÊglutammatoÊeÊaspartato.Ê

IÊresiduiÊdiÊGluÊeÊAspartatoÊalÊpHÊdellaÊ"preparazioneÊdelÊtofu"ÊÊsonoÊdissociate,ÊquindiÊabbiamoÊunaÊprevalenzaÊ

diÊcaricheÊnegative.ÊAggiungendoÊloÊioneÊCa++,Êbivalente,ÊessoÊfaÊdaÊponteÊtraÊleÊdiverseÊcateneÊdiÊproteine(-),Ê

stabilizzandoÊlaÊstrutturaÊeÊcreandoÊunÊreticoloÊtridimensionaleÊÊstabilizzatoÊdaÊinterazioniÊionicheÊeÊcheÊ

incorporaÊalÊsuoÊinternoÊl'acqua.Ê

LeÊinterazioniÊelettrostaticheÊcheÊportanoÊformazioneÊdiÊunÊgel,ÊnonÊsonoÊsensibiliÊallaÊtemperaturaÊmaÊ

potrebberoÊessereÊsensibiliÊalleÊvariazioniÊdelÊpH.Ê

8)ÊQualiÊcaratteristicheÊstrutturaliÊoÊcompositiveÊfannoÊsìÊcheÊleÊgliadineÊsianoÊsolubiliÊsoloÊinÊalcoli?

LeÊgliadineÊsonoÊproteineÊcheÊsiÊtrovanoÊneiÊcerealiÊeÊhannoÊcomeÊprincipaleÊfunzioneÊquellaÊdiÊdepositoÊdelleÊ

sostanzeÊdiÊriservaÊcheÊservonoÊalÊsemeÊperÊgerminare.

SonoÊabbondantiÊinÊporzioniÊapolariÊeÊancheÊdiÊpartiÊpolariÊcheÊpermettonoÊaÊquesteÊmolecoleÊdiÊinteragireÊconÊleÊ

funzioniÊossidriliciÊ(Ê-OH)ÊdegliÊalcoli.Ê

NellaÊregioneÊ-CÊterminaleÊsonoÊconcentrateÊleÊcisteineÊimpegnateÊinÊlegamiÊintramolecolari.

NellaÊregioneÊinÊmezzoÊtraÊNÊterminaleÊeÊCÊterminaleÊabbiamoÊdelleÊsequenzeÊripetuteÊriccheÊinÊprolinaÊeÊ

glutammina.Ê

LaÊglutamminaÊrappresentaÊlaÊsorgenteÊdiÊazotoÊperÊilÊsemeÊ,ÊlegaÊpocoÊacquaÊquindiÊpermetteÊalleÊgliadineÊdiÊ

rimanereÊinÊformaÊanidra..Ê

LaÊprolinaÊèÊunÊimminoacidoÊovveroÊilÊgruppoÊamminicoÊdell'amminoacidoÊèÊall'internoÊdiÊunaÊstrutturaÊciclicaÊeÊ

ciòÊserveÊperÊimpedireÊcheÊlaÊstrutturaÊdelleÊproteineÊdiventiÊcompattaÊd