Funzioni e caratteristiche delle proteine

Le Proteine

Le proteine, o protidi, sono composti organici quaternari, ovvero formati da 4 elementi: carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, sebbene alcuni composti contengano zolfo.

Le proteine costituiscono una classe di composti vasta ed eterogenea: hanno diverse strutture molecolari dalle quali sono associate determinate funzioni, ma tutti i tipi di protidi hanno una caratteristica strutturale comune: sono polimeri, ovvero polimeri (macromolecole ad alto peso molecolare) le cui unità elementari (monomeri) sono gli amminoacidi.

Gli Amminoacidi

Gli amminoacidi sono dei composti organici bifunzionali, in quanto contengono il gruppo amminico NH₂ e il gruppo carbossilico COOH.

In natura esistono 20 tipi di amminoacidi, che hanno caratteristiche chimiche e fisiche simili. Sono solidi cristallini con punti di fusione molto elevati; sono solubili in acqua, poco solubili nei solventi apolari.

Gli amminoacidi sono costituiti da un atomo di carbonio centrale, detto carbonio α, al quale sono legati un gruppo amminico, il gruppo carbossilico, un idrogeno e il radicale, che differenzia un amminoacido dall'altro.

Tutti gli amminoacidi, ad eccezione della glicina, sono costituiti da atomi di carbonio chirali, in quanto ad esso sono legati 4 atomi o gruppi di atomi diversi; nella glicina, invece, il radicale è sempre H, perciò, poiché ad esso sono legati due atomi uguali (il radicale è sostituito da un atomo di H).

Esistono due configurazioni degli amminoacidi (L e D), gli amminoacidi che la natura utilizza infatti la configurazione L.

Sperimentalmente, sono una coppia di molecole che hanno la stessa struttura ma diversa configurazione: la configurazione L ha il gruppo amminico sul tratto a sinistra, la configurazione D, invece, si trova a destra. Sono speculari ma non sovrapponibili.

Gli amminoacidi possono essere acidi o basici. Gli amminoacidi acidi sono costituiti da un secondo gruppo carbossilico (ad esempio l'acido aspartico e glutammico); invece, gli amminoacidi basici contengono un secondo gruppo basico (ad esempio la lisina).

I Peptidi

La combinazione di amminoacidi dà luogo alla formazione di peptidi e proteine. I peptidi sono delle molecole più semplici e si dividono in: dipeptidi, tripeptidi, oligopeptidi e polipeptidi quando sono costituiti rispettivamente da: 2, 3, poche unità di amminoacidi; invece, le proteine sono costituite da più di 50 amminoacidi legati tra loro, ne deriva una grande varietà di proteine, che dipende dalla sequenza in cui gli amminoacidi sono legati e dalla funzione associata alla struttura della proteina.

L'unione di due o più amminoacidi determina la formazione di un legame, denominato legame peptidico, tra i gruppi funzionali delle molecole: il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico dell'altro. La reazione avviene a svantaggio di una molecola di acqua, infatti tramite idrolisi (aggiungendo acqua) in ambiente acido, si spezza il legame peptidico e si ottengono gli amminoacidi che costituivano il polimero.

Le Proteine

Le proteine, o protidi, sono composti organici quaternari, ovvero formati da 4 elementi: carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto, sebbene alcuni composti contengano zolfo.

Le proteine costituiscono una classe di composti vasta ed eterogenea: hanno diverse strutture molecolari alle quali sono associate determinate funzioni, ma tutti i tipi di protidi hanno una caratteristica strutturale comune: sono polimeri, ovvero polimeri (macromolecole ad alto peso molecolare) e le loro unità elementari (monomeri) sono gli amminoacidi.

Gli Amminoacidi

Gli amminoacidi sono dei composti organici bifunzionali, in quanto contengono il gruppo amminico NH₂ e il gruppo carbossilico COOH.In natura esistono 20 tipi di amminoacidi, che hanno caratteristiche chimiche e fisiche simili.Sono solidi cristallini con punti di fusione molto elevati (superiori ai 200°C), e sono solubili in H₂O pura o acidulata.

I gli amminoacidi sono costituiti da un atomo di carbonio asimmetrico, detto carbonio alfa, al quale sono legati un gruppo amminico, un gruppo carbossilico, il gruppo amminico e un radicale, che differenzia un amminoacido dall'altro.

Tutti gli amminoacidi, ad eccezione della glicina, sono costituiti da un atomo di carbonio asimmetrico, in quanto ad esso sono legati 4 atomi o gruppi di atomi diversi: nella glicina, invece, il gruppo amminico, essendo il radicale (anche ad esso sono legati 4 atomi uguali (il radicale è sostituito da un atomo di H).

Esistono due configurazioni degli amminoacidi (e. D e L), tuttavia in natura utilizzano soltanto la configurazione L.Gli enantiomeri sono una coppia di molecole aventi la stessa struttura ma diversa configurazione L nuova configurazione LSe il gruppo amminico, si trova a sinistra, avrà configurazione L, invece, si trova a destra.

Supponiamo, sono speculari ma non sovrapponibili.

Gli amminoacidi possono essere acidi o basici. Gli amminoacidi acidi sono costituiti da un secondo gruppo carbossilico (ad esempio l'acido aspartico e glutammico); invece, gli amminoacidi basici contengono un secondo gruppo basico (ad esempio la lisina).

I Peptidi

La combinazione di amminoacidi dà luogo alla formazione di peptidi e proteine. I peptidi sono delle molecole semplici suddivisibili in: dipeptidi, tripeptidi, oligopeptidi e polipeptidi quando sono costituiti rispettivamente da 2, 3, 20 o più unità di amminoacidi.

Invece, le proteine sono costituite da oltre 50 amminoacidi. In tal modo, ne deriva una grande varietà di proteine, che dipende dalla sequenza in cui gli amminoacidi sono legati e dalla funzione associata alla struttura delle proteine.

La reazione di due o più amminoacidi determina la formazione di un legame, denominato legame peptidico, tra i gruppi funzionali delle molecole: il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico dell'altro. La reazione avviene x liberazione di una molecola d'acqua, mentre, sottoponendo a idrolisi (aggiungendo acqua) in ambiente acido, si spezza il legame peptidico e si ottengono gli amminoacidi che costituivano il polimero.