Domande e Risposte Esame Biochimica Generale Mod.1 Primo Parziale

AA CARICHI POSITIVAMENTE (BASICI)

Arginina Lisina Istidina (ALI)

QUALE SARA’ LA CARICA DI UNA MOLECOLA DI ISTIDINA A pH 7?

7.

8. CONSIDERANDO ASPARAGINE E GLUTAMMINA, QUALE DEI SEGUENTI HA

PIU’ CARATTERE APOLARE E PERCHE’?

Asparagina e glutammina sono le forme ammidiche dell’acido aspartico e dell’acido

glutammico.

Le loro catene laterali sono polari e formano legami idrogeno con l’acqua ma non sono

protonabili.

Non sono AA idrofobici, però la catena idrocarburica della glutammina è più lunga quindi è più

idrofobica".

In sostanza ognuno dei due ha la funzione ammidica polare.

Quello che cambia è la dimensione della catena idrocarburica che è apolare.

QUALE AA E’ PIU’ BASICO TRA ARGININA pKa 3 = 12.5 E LISINA pKa 3 = 10.5?

9. Quella con pKa più alta è più basico. – –

10. CARICA APPROSSIMATA DI Glu Ala Ser A pH 7?

Carica -1.

QUALE E’ IL MOTIVO PER CUI UN PEPTIDE FORMATO DA SOLO LYS FORMA

11. STRUTTURE SECONDARIE CON pH 12 MA NON INFERIORI?

Perché a pH 12 il peptide ha cariche negative, e si può formare il legame H

12. COSA DIFFERENZIA LE STRUTTURE B- SHEET PARALLELE E

ANTIPARALLELE? – –

In base alla disposizione delle estremità N terminali e C terminali possiamo notare:

- Paralleli, se le estremità coincidono

- Antiparalleli, se le estremità non coincidono

La struttura degli antiparalleli è estremamente più stabile poiché i legami idrogeno sono

planari, (orientamento preferito).

Nei paralleli i legami non sono planari.

Quando ho un arrangiamento anti-parallelo necessito di una curva stretta, B- turn (es. prolina).

Quando ho un arrangiamento parallelo, necessito di una curva più lunga, B- loop.

13. MOTIVO PER IL QUALE UN PEPTIDE FORMATO DA SOLO GLY FORMA

STRUTTURE SECONDARIE IN TETRAIDROFURANO E IN ACQUA NO.

La glicina è incompatibile con la formazione di una struttura secondaria a- elica in acqua in

quanto, per formare una struttura di questo genere è necessario che i legami H vengano

schermati dalla competizione con l’acqua. La glicina, in acqua, fa legami H con essa e quindi i

suoi legami H sono impegnati.

Nell’etere ciclico THF questo non avviene.

MOTIVO PER CUI LA PROLINA E’ ABBONDANRE NELLE PROTEINE

14. ALIMENTARI.

La prolina, risulta essere è un IMMINOACIDO, in quanto il gruppo amminico non ha la

possibilità di ruotare, è inglobato in una struttura. Ha dunque un punto di rigidità.

Questa peculiarità conferisce maggiore digeribilità alla proteina.

(Inoltre essa è in grado di far passare un a- elica in un b- foglietto)

– –

15. CARICA DI UN TRIPEPTIDE Ala Glu Leu A pH 7?

Carica 0.

16. EVENTI CHE FANNO SI CHE LA STRUTTURA PRIMARIA DI UNA PROTEINA

NON CORRISPONDA A QUELLE DETERMINATE GENETICMENTE.

Non sempre le proteine hanno sequenze esattamente identiche quelle scritte nel DNA. Questo

avviene per diversi motivi come:

- Mancato processo –

- Modificazioni post traduzionali,

es. INSULINA, nasce con un peptide formato da 4 parti.

– –

La PRE PRO INSULINA nota di una sequenza leader che le permette di essere

trasportata fino al pancreas per poi essere preparata (esempio di sequenza funzionale).

Raggiunta il pancreas, viene scissa. Dopo la scissione, si ripiega in una conformazione più

stabile dando origine ai ponti disolfuro, avvicinando le funzioni tioliche delle cisteine, in

–

presenza di un ossidante. A questo punto ottengo la PRO INSULINA.

Perché vi sia INSULINA MATURA, viene rimossa la catena di connessione.

Queste modificazioni portano quindi alla rottura di legami peptidici e alla formazione di

ponti disolfuro.

17. QUALI SONO LE CARATTERISTICHE GENETICHE DI UN LEGAME PEPTIDICO?

La struttura primaria, caratterizzata da legami peptidici, determina la formazione di strutture di

ordine superiore che ne determineranno la funzione.

Modificando anche una sequenza, cambio dunque le caratteristiche di un alimento e allo stesso

tempo ottengo risposte positive o negative all’alimento, (es. allergeni alimentari, proteine

tossiche…).

Eventuali variazioni si traducono in mutazioni a carico di:

- Evoluzione, dove le alterazioni sono casuali

- Ingegneria genetica, dove le alterazioni sono mirate

Le mutazioni possono essere:

- Conservative, gli AA intercambiati hanno caratteristiche simili

- Non conservative, gli AA hanno funzioni diverse

18. QUALI INTERAZIONI STABILIZZANO LA STRUTTURA SECONDARIA?

Le interazione che stabilizzano la struttura secondaria è il LEGAME IDROGENO tra CO e NH

che partecipano al legame peptidico.

Se il legame H si genera tra il residuo carbossilico di un AA e il residuo amminico del quarto

AA successivo denotiamo una struttura a- elica. Se questa condizione non è rispettata abbiamo

la struttura B- sheet.

Nelle a- elica le piastrine sono adagiate sulla superficie di un cilindro. Non ci sono legami

all’interno del cilindro. Tutti i gruppi R sono esposti verso l’esterno del cilindro.

Nelle B-sheet, i legami sono nel piano. –

19. QUALI SONO GLI AA INCOMPATIBILI CON a ELICA?

Gli AA incompatibili con la struttura a- elica sono:

- PROLINA: non può formare né a- elica, ne b-sheet a causa del suo Ca che non può ruotare.

Essa è un sito di passaggio tra a e b.

- AA CARICHI: se ho AA con la stessa carica ho repulsione elettrostatica, le catene laterali si

respingono e destrutturo la proteina. Se invece hanno cariche opposte, possono se alternati.

AA CARICHI POSITIVAMENTE = BASICI = Arginina, Lisina, Istidina

AA CARICHI NEGATIVAMENTE = ACIDI = Acido glutammico, Acido Aspartico.

- AA RAMIFICATI: hanno problemi di ingombro sterico (ES. VALINA E ISOLEUCINA)

- GLICINA: per formare a- elica devo poter schermare i legami H dalla competizione con

l’acqua. l’acqua, di conseguenza i suoi legami H sono impegnati.

La glicina fa legami H con

20. QUALI AA POTRANNO FORMARE LEGAMI IONICI CON UN RESIDUO DI

GLUTAMMATO NELLA STRUTTURA TERZIARIA DI UNA PROTEINA?

L’alanina nella alanina – transaminasi.

Con azione del piruvato a dare glutammato + piruvato.

Appartiene alla classe delle transferasi.

PERCHE’ LO IONE CA ++ STABILIZZA LA STRUTTURA DI ALCUNE PROTEINE?

21. Lo ione Ca ++ rientra nelle interazioni con ioni, le quali stabilizzano la struttura terziaria delle

proteine.

Aumentando la forza ionica, ho una scrematura delle cariche e la possibilità che interagiscano è

minore.

Mettendo ioni bivalenti, formo un ponte tra regioni che altrimenti noterebbero repulsione.

22. COSA SI INTENDE PER CORE IDROFOBICO?

Con core idrofobico intendiamo la parte apolare, più interna, e idrofobico di una

macromolecola, che in acqua, organizza strutture ordinate (es. proteine globulari, micelle.)

Nelle acidi nucleici, ad es. DNA, il core è formato da basi nucleotidiche impilate a dare la

struttura idrofobica, rivestita da zuccheri e fosfati che sono la parte polare.

23. PER QUALI RAGIONI ALCUNI PEPTIDI SI UNISCONO IN MODO PERMANENTE A

DARE UNA STRUTTURA QUATERNARIA?

Le proteine si associano per ragioni:

1. SFRUTTARE IL PRINCIPIO DEI DOMINI INTERCAMBIABILI (aumentano la flessibilità)

2. REALIZZARE FUNZIONI CHE ALTRIMENTI SAREBBERRO IMPOSSIBILI

(es. complessi supermacromelecolari

Es. la FERRITINA, presente nel fegato e nella milza necessità di una struttura quaternaria

per rispondere alle esigenze di accumulo)

CONNETTERE DIVERSE ATTIVITA’ BIOLOGICHE

3. CONSENTE UNA REGOLAZIONE DELL’ATTIVITA’

4.

PER QUALI RAGIONI IL LEGAME DI METALLI PUO’ STABILIZZARE LA

24. STRUTTURA TERZIARIA?

Il legame con specie metalliche è definito legame di coordinazione.

Il cosiddetto legame di coordinazione è rilevante nelle proteine coniugate.

Es. le proteasi, sono metallo-dipendenti.

Le proteine coniugate sono sensibili ad agenti chelanti, che sequestrano i metalli, come EDTA e

ACIDO FOSFORICO, con risultato conservante.

Rubo metalli a proteine che degraderebbero la proteina.

COSA E’ IL DOMINIO?

25. Il dominio è una unità di struttura terziaria ed è:

- INTRINSECAMENTE STABILE

- RESPONSABILE DI CATALISI

- RESPONSABILE DI RICONOSCIMENTO MOLECOLARE

UTILIZZABILE CON ALTRE UNITA’ IN

- MODO INTERSCAMBIABILE

COSA E’ IL DISULFIDE EXCHANGE?

26. Con disulfide exchange abbiamo la transizione del legame disolfuro da INTRA e INTER

molecolare. Collego più molecole. Con legame disolfuro, il tiolo di una cisteina, interagisce con

altro tiolo di un’altra cisteina, in presenza di un ossidante.

Il numero di disolfuri è rimasto invariato perché è una redox interna.

Ecco perché l’albume si rassoda.

27. QUALI LEGAMI STABILIZZANO LA STRUTTURA QUATERNARIA?

E’ stabilizzata da interazioni tra le catene laterali degli AA.

I legami che la stabilizzano sono gli stessi che stabilizzano la struttura ternaria e sono:

- Legami covalenti (disolfuro)

- Legami idrofobici

- Legami di coordinazione

- Legami ionici (tra residui con carica opposta o stesso segno oppure con ioni)

- Legami (tutti quelli citati) con cofattori organici o inorganici

PERCHE’ L’AGGIUNTA DI SUCCO DI LIMONE MODIFICA IL COLORE DELLA

28. CARNE?

Essendo l’acido citrico una sostanza che in acqua libera ioni H+, quindi un acido, esso reagisce

con le proteine della carne, le denatura e reagisce con il gruppo eme, con conseguenze sul

colore.

CON QUALI MECCANISMI PUO’ AVVENIRE IL PROCESSO DI FOLDING?

29. Il folding è un processo di ripiegamento che consente di formare strutture di ordine superiore.

Esistono due tipologie di folding:

1. Folding SPONTANEO,

Gli eventi sono favoriti dal p.v termodinamico. La struttura deve rispondere alle condizioni

di massima stabilità possibile.

2. Folding ASSISITITO

A. SENZA BISOGNO DI ENERGIA

Di due tipologie:

 TRA GRUPPI DELLA CATENA CHE NON LEGANO,

La proteina DISOLFURO ISOMERASI:

- Forma un ponte disolfuro con la proteina

- Avviene il disulfide exchange

Raddrizza e salda.

 RIPARAZIONE DELLE PROTEINE MIS-FOLDED,

Quando le proteine non si ripiegano in modo corretto, entra in gioco la PROLINA

ISOMERASI, essa:

- Disallinea le proteine, dovuto al fatto che comporta un ripiegamento della struttura

secondaria

Disfunzioni di questo genere riguardano ENCEFALOPATIA SPONGIFORME BOVINA,

ALZHEIMER, PARKINSON.

B. CON BISOGNO DI ENERGIA,

Grazie allo CHAPERONE MOLECOLARE:

STRUTTURA PROTEICA FORMATA DA 3 ANELLI.

Esso, ancora l proteina alla struttura, i due anelli inferiori ruotano in modo da

ripiegare in modo corretto la proteina e dunque mettere in contatto, far incontrare

regio