Proteine
Le proteine Le proteine sono essenziali per la struttura e le funzioni degli organismi viventi – Una proteina è un polimero biologico formato da monomeri di amminoacidi. – Le proteine sono coinvolte in quasi tutte le attività di una cellula.
Le principali funzioni delle proteine Funzione catalizzatrice (enzimi) Proteine strutturali Proteine contrattili Proteine di difesa Proteine regolatrici Proteine recettore Proteine di trasporto Proteine di riserva
La struttura delle proteine La diversità tra proteine è basata sulle differenti disposizioni in cui si può assemblare un gruppo comune di 20 monomeri di amminoacidi. Tra tutte le molecole, le proteine sono quelle che presentano le maggiori differenze tra di loro per struttura e funzione.
Gli amminoacidi
Tutti gli amminoacidi presentano configurazione L. Sono definiti L-α-ammonoacidi
Gli amminoacidi
Gli amminoacidi essenziali Gli amminoacidi essenziali sono 8 amminoacidi che il nostro organismo non è in grado di sintetizzare. Dobbiamo introdurli con la dieta. Essi sono: Fenilalanina, isoleucina, istidina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, valina
Gli amminoacidi Gli amminoacidi possono essere classificati in relazione alle caratteristiche della catena laterale (R). 11 amminoacidi sono polari o idrofili 9 amminoacidi sono non polari o idrofobici
Gli amminoacidi
Il legame peptidico Reazione di condensazione. Si ottiene un legame ammidico o legame peptidico
Il legame peptidico Isomeria trans
Il legame peptidico Parziale doppio legame comporta struttura planare Isomeria trans del doppio legame
Il legame peptidico Catena polipeptidica
Scanalatura La struttura delle proteine La configurazione specifica della proteina determina la sua funzione Una proteina è costituita da una o più catene polipeptidiche ripiegate secondo una particolare configurazione che determina la funzione della proteina.
La struttura delle proteine 1.Struttura primaria 2. Struttura secondaria 3. Struttura terziaria 4. Struttura quaternaria
La struttura primaria delle proteine – La struttura primaria di una proteina è la sequenza di amminoacidi che formano la sua catena polipeptidica. Struttura primaria Gly Thr Gly Glu SerLys Cys Pro LeuMet Val Lys Val Leu Asp AlaVal Arg Gly Ser Pro Ala Ile Asn Val Ala Val His Val Amminoacidi Phe Arg
La struttura secondaria delle proteine Nella struttura secondaria alcuni tratti del polipeptide si ripiegano (folding) o formano delle spirali stabilizzate da legami idrogeno. La spiralizzazione della catena polipeptidica dà origine a una struttura secondaria indicata come α-elica. Un particolare tipo di ripiegamenti porta alla struttura chiamata β-foglietto ripiegato.
La struttura secondaria delle proteine: α-elica Nella struttura secondaria α-elica i legami idrogeno si instaurano tra il gruppo C=O di un amminoacido e il gruppo NH 2 dell’amminoacido appartenente alla stessa catena proteica. Avvolgimento antiorario
La struttura secondaria delle proteine: α-elica
La struttura secondaria delle proteine: β-foglietto ripiegato Nella struttura secondaria β-foglietto ripiegato i legami idrogeno si instaurano tra il gruppo C=O di un amminoacido e il gruppo NH 2 dell’amminoacido appartenente ad un’altra catena proteica.
La struttura secondaria delle proteine: β-foglietto ripiegato
La struttura secondaria delle proteine
La struttura terziaria delle proteine La struttura terziaria di una proteina è l’aspetto generale e tridimensionale di un polipeptide. In genere, la struttura terziaria è dovuta ai legami a idrogeno e ionici che si formano tra alcuni dei gruppi R polari e alle interazioni tra gruppi R idrofobici del polipeptide e l’acqua.
lisozima
La struttura terziaria delle proteine Le proteine si suddividono in tre grandi classi: 1.Proteine fibrose 2.Proteine globulari 3.Proteine di membrana
Le proteine fibrose Le proteine fibrose sono insolubili in acqua a causa dei numerosi gruppi R idrofobici presenti sulle α-elica Un esempio di proteina che possiede una struttura quaternaria è il collagene: una proteina fibrosa costituita da tre alfa eliche avvolte a spirale.
Le proteine fibrose α-cheratina, presente nei capelli, nelle unghie e nel guscio delle tartarughe
Le proteine fibrose Nei capelli sono presenti anche legami -S-S- definiti ponte disolfuro tra due cisteine
Le proteine globulari Emoglobina
Le proteine globulari Le proteine globulari: Amminoacidi idrofobici all’interno della proteina ripiegata Amminoacidi idrofili sulla superficie della proteina ripiegata Amminoacidi ionizzati spesso in coppia (acido- base) Presenza ponti disolfuro
Le proteine di membrana Queste proteine sono inglobate nelle membrane. Sono a contatto con ambiente idrofobico, pertanto presentano amminoacidi con R idrofobiche in quelle zone e polari in quelle a contatto con l’ambiente acquoso o interne alla struttura proteica.
Le proteine di membrana
La struttura quaternaria delle proteine La struttura quaternaria di una proteina risulta dall’associazione di due o più catene polipeptidiche.
La struttura delle proteine
Le proteine coniugate Sono proteine costituite non esclusivamente da amminoacidi; la parte non amminoacidica è denominata gruppo prostetico. Eme Ione metallico Lipidi Glucidi Acidi nucleici
Le proteine coniugate
La denaturazione delle proteine Proteina in forma nativa: proteina che assume la conformazione adatta a svolgere una particolare e specifica funzione Proteina denaturata: proteina che non è più in grado di svolgere specifiche funzioni in quanto la sua conformazione risulta alterata.
La denaturazione delle proteine Fattori che concorrono alla denaturazione di una proteina: 1.Solvente 2.pH 3.Temperatura 4.Agitazione violenta 5.Aggiunta sostanze ioniche 6.Aggiunta ioni di metalli pesanti
Classificazione proteine