Biologia

Biologia - Proteine

Proteina ➔ polimero composto da 20 amminoacidi

• Costituita da una o più catene polipeptidiche
• Polimero lineare di amminoacidi uniti da legami covalenti

Funzioni proteine

• Cambiano in base al tipo di proteina
• Enzimi ➔ catalizzano (accelerano) le reazioni biochimiche
• Proteine strutturali ➔ conferiscono stabilità fisica e permettono il movimento
• Proteine di difesa ➔ riconoscono le sostanze estranee e vi rispondono (es. ormoni)
• Proteine di segnalazione ➔ controllano i processi fisiologici
• Proteine recettore ➔ ricevono i segnali chimici e vi rispondono
• Trasportatori di membrana ➔ regolano il passaggio di sostanze attraverso la membrana cellulare
• Proteine di accumulo ➔ immagazzinano amminoacidi per un uso successivo
• Proteine di trasporto ➔ legano e trasportano sostanze nell'ambito di un organismo
• Proteine regolatrici di geni ➔ determinano l'intensità di espressione di un gene nel tempo

Struttura delle proteine

Struttura primaria - l'esatta sequenza di amminoacidi tenuta insieme da legami polipeptidici

• Ossatura - sequenza ripetuta di amminoacidi
• Azoto del gruppo amminico
• Carbonio α
• Carbonio del gruppo carbossilico

Struttura secondaria

La forma che la proteina assume nello spazio:

Di due tipi principali:

• α elica - struttura secondaria circolare e compatta; rappresenta la più semplice disposizione che una catena polipeptidica può assumere.
• Si avvolge, questa caratteristica deriva da legami a idrogeno che si formano tra l'idrogeno con carica positiva del gruppo N-H di un amminoacido e l'ossigeno con carica negativa del gruppo C=O di un altro.
• Foglio β - composto da due o più catene polipeptidiche quasi completamente distese e affiancate una accanto all'altra.
• Si stabilizza attraverso legami a idrogeno che avvengono tra il N-H di una catena e il gruppo C=O di un'altra.

innesco già preparato (primer), costituito da un corto frammento di rna prodotto da una rna-polimerasi detta primasi.

il complesso di inizio è un sistema enzimatico che comprende, oltre alla primasi:

• elicasi—si, incunea tra i due filamenti stampo e apre la forcella di replicazione
• dna-topoisomerasi—sono capaci di sciogliere i sovraavvolgimenti che si formano a valle della forcella di replicazione
• ssb proteine—sono capaci di legare i singoli filamenti di stampo e tenerli distesi

frammenti di okazaki

la sintesi del dna può avvenire solo in direzione 5’-3’ ma l’origene di replicazione non si trova mai all’estremità 5’ o 3’ perciò solo uno dei due filamenti appartenenti alla stessa consiglia (filamento guida) può essere sintetizzato in maniera continua l’altro filamento (filamento lento) deve essere sintetizzato in direzione opposta al filamento guida sotto forma di piccoli frammenti discontinui (frammenti di okazaki).

una volta che il dna è stato duplicato, i primer vengono degradati da un’altra dna-polimerasi e i filamenti discontinui vengono uniti tra loro dall’enzima dna-ligasi.

telomerasi—polimerasi specializzata al grado di aggiungere alle estremità cromosomiche blocchi ripetitivi della sequenza telomerica

L'inizio il procarioti si lega con la sequenza Shine-Dalgarno all'RNA 16S, mentre negli eucarioti l'mRNA si lega con il 5'-cap (7-metilguanosina) all'RNA 18S.

Successivamente si assembla la subunità grande contenente due siti (A e P) per accogliere i tRNA; solo il primo tRNA si lega direttamente al sito P.

Allungamento - il secondo tRNA con l'amminoacido corrispondente si lega all'mRNA e alla subunità maggiore grazie a fattori di allungamento e a una molecola di GTP.

Il legame che si forma tra il suo amminoacido e il gruppo carbossilico (-COOH) della metionina e il gruppo amminico (NH₂) del secondo amminoacido ed è un legame peptidico (enzima: peptidil-transferasi).

Dopo la formazione del legame peptidico, il primo tRNA (scarico della metionina) viene allontanato dal sito P; avviene la traslocazione, dove l'mRNA scivola di un codone trascinando il secondo tRNA che passa dal sito A al sito P, lasciando il sito A libero per il terzo tRNA.

Il ciclo si ripete tante volte quanti sono gli amminoacidi che devono essere legati.

Terminazione - sul sito A si trova un codone di STOP e la sintesi si arresta. Esistono anche fattori di rilascio che si legano al sito A impedendo l'attacco dei tRNA.

Numero delle cellule regolato da:

• Proliferazione
• Diferenziazione
• Arresto della crescita → Geni oncosoppressori
• Morte cellulare → Apoptosi

Meccanismi di comunicazione intra e intercellulare

Tutti i segnali che arrivano alla cellula dall'esterno sono capturati dai recettori. I segnali possono essere:

• Stimoli fisici (luce)
• Sostanze chimiche
• Provenienti dall'esterno o dall'interno dell'organismo

Per rispondere a un segnale la cellula deve avere un recettore specifico che lo possa rilevare.

Via di trasduzione del segnale → sequenza di eventi

• Molecolari e reazioni chimiche che porta la cellula a rispondere a un segnale

Varia in base a modalità specifiche, ma comporta sempre l'interazione tra:

• Segnale
• Recettore → ne conseguono una serie di passaggi interni alla cellula aventi effetto sul funzionamento di essa