Proteine
Composizione
Funzioni:
Formate da:
-Carbonio
-Idrogeno
-Ossigeno
-Azoto
-Fosforo
-Zolfo
C
H
O
N
P
S
-Energetica
Amminoacidi
aa
Sono circa
20
11
9
-Strutturale
-Enzimatica
-Trasporto
-Ormonale
essenziali
Amminoacidi
H
NH2:
gruppo
amminico
N
H
O
C
C
H
R
H
N
OH
H
O
C
C
H
R1 OH
H2O
Reazione di
Condensazione
Legame Peptidico
R : Residuo
amminoacido
(diverso per ogni
amminoacido)
H
N
H
H
O
H H
O
C
C
N
C
R
C
R1 OH
COOH :
gruppo
carbossilico
Livelli di organizzazione
• Struttura primaria
• Struttura secondaria
Forma ad elica o a
foglio ripiegato
Forma lineare
Legami ad idrogeno
• Struttura terziaria
Forma globulare
• Struttura quaternaria
Forma mista
Enzimi
Cosa sono ?
Caratteristica:
Proteine globulari
complesse, formate Si ripiegano nello
da catene
spazio formando un
polipeptidiche
incavo, detto sito attivo,
in cui una molecola,
detta substrato, si
inserisce perfettamente
A cosa servono ?
Aumentano la
velocità di
una reazione
chimica
Ideatori:
• Annarumma Maddalena
• Marra Alessio Daniele
• Morena Aleandro Natale
Grazie per la cortese
attenzione
Le proteine sono costituite da lunghe catene lineari
polimeriche, formate da diverse centinaia di piccole
molecole: gli amminoacidi.
Gli esseri viventi utilizzano solo 20 tipi di amminoacidi
per sintetizzare un’enorme quantità di proteine, 9 aa
sono essenziali e vanno assunti attraverso la dieta. La
specificità delle proteine dipende dal numero, dal tipo e
dalla sequenza dei vari amminoacidi nella catena.
Le proteine sono una delle quattro classi di biomolecole e
sono polimeri indispensabili per la vita. Sono costituite da sei
elementi:
Carbonio C
Idrogeno H
Ossigeno O
Azoto N
Fosforo P
Zolfo S
L’azoto, il fosforo e lo zolfo non sono presenti in tutte le
proteine.
Le proteine hanno un ruolo fondamentale praticamente in
tutti i processi biologici e sono tra i composti organici più
diffusi. Esse costituiscono anche più della metà del peso
secco degli animali; mentre nelle piante, per la presenza
della cellulosa (un polisaccaride), il loro contenuto è
inferiore.
Le proteine, quindi, svolgono una grandissima varietà di
funzioni, delle quali ricordiamo le principali:
energetica
strutturale
enzimatica
ormonale
di trasporto
Le proteine svolgono anche funzioni di trasporto e di
deposito. L’emoglobina, ad esempio, trasporta l’ossigeno
nei globuli rossi, mentre la mioglobina lo lega ai muscoli.
Inoltre, ci sono delle proteine che modificano la loro
struttura, facendo ripiegare le catene di amminoacidi nello
spazio per formare un canale nella membrana plasmatica
delle cellule, affinché passino i piccoli ioni.
La gran parte dell’energia usata dall’essere umano è ricavata da
carboidrati e grassi, ma anche in minima parte dalle proteine.
Infatti, quando scarseggiano carboidrati e grassi, l’organismo
le sfrutta, anche se con minori risultati.
Con l’ossidazione di un grammo di proteine si ottengono 4
kcal/mol, proprio come accade per un grammo di carboidrati.
La sua degradazione avviene attraverso tre tipi di processi
differenti:
-la deamminazione: l’eliminazione di una gruppo amminico
–NH2 ,sotto forma di ammoniaca;
-la decarbossilazione: l’eliminazione di un gruppo carbossilico
–COOH, con la liberazione di anidride carbonica;
-la transamminazione: il trasferimento di un gruppo amminico ad
un’altra sostanza, facendola diventare un amminoacido.
Le proteine consentono il verificarsi di quasi tutte le
reazioni chimiche che avvengono nei sistemi biologici, e
che possono così svolgersi in condizioni molto più blande
di quelle altrimenti necessarie.
Le proteine che svolgono tale funzione sono dette enzimi.
Le proteine svolgono anche una funzione ormonale. Per
trasmettere informazioni agli organi, l'organismo, oltre che
del sistema nervoso, si serve di speciali sostanze chimiche,
gli ormoni, prodotte da particolari ghiandole dette
endocrine.
Le proteine sono la componente principale dei muscoli e
permettono il movimento negli animali.
La contrazione muscolare avviene grazie a due proteine
contrattili: l’actina e la miosina. Anche i movimenti dei
cromosomi durante la divisione cellulare o la contrazione
dei flagelli dipendono dalle proteine.
Esse, inoltre, svolgono funzioni di sostegno meccanico. Il
collagene, ad esempio, è il principale costituente della
pelle, dei tendini e delle ossa.
Gli amminoacidi si susseguono lungo la catena
polipeptidica costituendo la struttura primaria. Proteine
diverse differiscono non solo per il numero e il tipo di
amminoacidi costituenti, ma anche per l’ordine con cui si
susseguono lungo la catena. Infatti, anche un piccolo
cambiamento nella sequenza degli amminoacidi può avere
conseguenze molto gravi, che vanno dall’alterazione alla
completa perdita delle proprietà delle proteine.
Dalla struttura primaria dipendono gli altri livelli di
organizzazione e le caratteristiche strutturali della
molecola.
La struttura primaria, lineare, si ripiega nello spazio
formando la struttura secondaria. Vi sono due tipi di tale
struttura: a forma di elica e a foglio ripiegato. La prima, è
dovuta al fatto che la catena si avvolge su se stessa
formando un’elica. La seconda, è formata da diverse
catene che si allineano parallele grazie a legami a
idrogeno.
La struttura secondaria si ripiega nello spazio formando
una struttura terziaria grazie a interazioni tra i gruppi R dei
vari amminoacidi. Dopo ciò, la proteina tende ad assumere
una forma globulare abbastanza compatta. Tali proteine
svolgono principalmente funzioni enzimatiche regolando i
processi chimici dei sistemi viventi, e funzioni protettive
(anticorpi).
La struttura quaternaria è l’ultimo livello di organizzazione
di una proteina e si ottiene quando più catene
polipeptidiche si uniscono. Le forze che tengono unite tali
catene possono essere di vario tipo: legami dipolo-dipolo,
legami idrogeno, interazioni idrofobiche o ponti di sulfuro.
Esempi di molecole con questa struttura sono l’emoglobina
e le immunoglobuline.
In una reazione chimica i reagenti non si trasformano
direttamente nel/i prodotto/i, ma passano attraverso uno
stadio intermedio: il complesso attivato, che ha un
contenuto energetico superiore sia ai reagenti sia ai
prodotti. La differenza tra l’energia dei reagenti e quella
del complesso attivato si chiama energia di attivazione. A
questo punto gli enzimi “catalizzano” i reagenti
diminuendo l’energia di attivazione e rendendo più
semplice la reazione.
Gli enzimi sono altamente specifici e la loro attività è
molto sensibile alle variazioni del pH, infatti, ogni enzima
è capace di agire solo nell’ambito di uno specifico
intervallo di valori.