Proteine e amminoacidi
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Proteine e amminoacidi

Le proteine e le loro caratteristiche e funzioni. Gli aminoacidi come componenti essenziali delle proteine

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Proteine e amminoacidi

Gli amminoacidi sono i componenti essenziali delle proteine, composte da catene più o meno lunghe e complesse di amminoacidi.
All'interno degli organismi le proteine possono avere varie funzioni. Funzioni plastiche (costituzione di muscoli e tessuti), funzioni di regolazione (alcuni ormoni sono di natura proteica), funzione catalizzatrice (come costituenti di parte della struttura enzimatica), funzione di difesa (come anticorpi) ecc.
Sono costituite da carbonio, idrogeno ossigeno, azoto e zolfo.
Le proteine hanno delle disposizioni spaziali caratterizzate dai diversi tipi di amminoacidi che contengono e possono essere ad alfa elica o a struttura beta. La stabilità delle alfaeliche è data dalla capacità di dare interazioni elettrostatiche fra i residui simili degli amminoacidi.

Gli amminoacidi contengono un gruppo amminico (NH2) ed uno carbossilico (COOH) legati al medesimo atomo di carbonio. Gli amminoacidi che si combinano per formare le proteine di un organismo sono 20, uniti da un legame che origina con una reazione di disidratazione, è un legame di tipo covalente denominato peptidico.

La caratteristica propria di ciascun amminoacido è conferita dalla catena laterale che si lega all'atomo di carbonio cui sono legati il gruppo amminico ed il gruppo carbossilico.

I 20 amminoacidi che ne derivano sono: Arginina, Acido glutammico, Lisina, Acido aspartico, Fenilalanina, Valina, Cisteina, Leucina, Metionina, Isoleucina, Triptofano, Prolina, Istidina, Tirosina, Glicina, Asparagina, Glutammina, Serina, Treonina, Alanina.
Quando gli amminoacidi si legano in una catena lineare formano un peptide. Dall'unione di due amminoacidi avremo un dipeptide, tre amminoacidi legati originano un tripeptide, in presenza di più amminoacidi parliamo di un polipeptide. È consuetudine definire "proteina" una catena polipeptidica di almeno 100 amminoacidi.

Ogni proteina ha una struttura primaria piuttosto complessa data dalla sequenza aminoacidica che la compone, una struttura secondaria sorretta dai legami a idrogeno che conferisce alle proteine una struttura ad alfaelica o a foglietto beta.
Alcune proteine hanno anche una struttura terziaria molto importante per assolvere, ad esempio, alle funzioni enzimatiche. È caratterizzata da un avvolgimento su se stesse delle alfa eliche, ancora una volta possibile grazie a legami a idrogeno.

I 20 amminoacidi che compongono le proteine sono tutti L-isomeri. Per riconoscere se la struttura dell'isomero è di tipo L o di tipo D, si fissa un gruppo come riferimento e, se rispetto a questo troviamo gli altri gruppi procedendo verso sinistra diremo che è un L-isomero, se gli altri gruppi sono reperibili procedendo verso destra diremo che è un D-isomero. La possibilità di legarsi tra loro tramite un legame ad idrogeno è spiegata partendo dalla loro struttura. Dal filamento amminoacidico sporgono infatti i gruppi CO ed NH da versi opposti, questo fa si che 2 amminoacidi vicini facciano collimare il gruppo CO di uno con il gruppo NH dell'altro, formando un legame ad idrogeno tra l'O e l'H.
La disposizione ad elica delle proteine (struttura secondaria), è attribuibile alla presenza di gruppi "R" idrofili ed idrofobici che conferiscono questa particolare disposizione spaziale. Le forme che tengono insieme le eliche sono gruppi R polari ed apolari e legami ad idrogeno.
I gruppi "R" sono quelli che differenziano e caratterizzano gli amminoacidi.

Amminoacidi ramificati

Dei 20 amminoacidi elencati, 8 sono definiti essenziali, in quanto non sintetizzabili dall'uomo. Nel gruppo degli amminoacidi essenziali è possibile distinguere una ulteriore categoria: gli amminoacidi ramificati (leucina, valina, isoleucina).
Gli amminoacidi ramificati non hanno bisogno di ulteriori processi riduttivi per il loro ingresso nel circolo sanguigno, per questo sono di rapida assimilazione ed agevolano un rapido recupero. Sono detti ramificati per la loro struttura.

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