Lezione del 7 marzo 2017 Evoluzione cellulare, omeostasi, dimensioni e forma cellulare, microscopia, cellule procariotiche ed eucariotiche, cellule vegetali e animali, nucleo, ribosoma, reticolo endoplasmatico, complesso del Golgi, lisosomi, perossisomi, vacuolo, cloroplasto, mitocondrio, citoscheletro

La sintesi della proteine Le cellule sintetizzano un gran numero di proteine diverse che, a loro volta, determinano le caratteristiche fisiche e chimiche delle cellule e, quindi, di tutto l’organismo.

La sintesi della proteine Il DNA contenuto nei geni fornisce le istruzioni per effettuare la sintesi proteica.

La sintesi della proteine L’informazione contenuta in una regione specifica del DNA viene trascritta e produce una molecola di RNA che si lega a un ribosoma. Qui, l’informazione viene tradotta in una sequenza specifica e univoca di amminoacidi da cui si otterrà una proteina. 4

La sintesi della proteine

La sintesi della proteine L’informazione è contenuta nel DNA in quattro diversi nucleotidi (A, T, C, G) che si appaiano in sequenze di tre. Ogni tripletta codificherà per un determinato amminoacido.

La sintesi della proteine Durante la trascrizione l’informazione delle triplette di DNA viene copiata in una sequenza complementare di codoni in un filamento di RNA.

La sintesi della proteine Si formano tre tipi di RNA RNA messaggero (mRNA): dirige la sintesi proteica; RNA ribosomiale (rRNA): si unisce alle proteine ribosomiali per costruire i ribosomi; RNA transfer (tRNA): lega un amminoacido e lo porta sul ribosoma perché venga incorporato nella proteina in costruzione. 8

La sintesi della proteine

La sintesi della proteine La traduzione è il processo in cui l’mRNA si associa ai ribosomi e dirige la sintesi proteica, convertendo la sequenza di nucleotidi presenti nell’mRNA in una sequenza specifica di amminoacidi. La traduzione avviene in diverse fasi.

La sintesi della proteine Una molecola di mRNA si lega alla subunità ribosomiale piccola e un tRNA detto iniziatore si lega al codone di start (o di partenza) dell’mRNA per consentire l’avvio del processo. Il tRNA ha su un’estremità un amminoacido specifico, sull’altra una tripletta di nucleotidi detta anticodone in grado di legarsi all’mRNA.

La sintesi della proteine

La sintesi della proteine L’anticodone di un nuovo tRNA riconosce il successivo codone complementare sull’mRNA e vi si lega.

La sintesi della proteine Si formano i legami peptidici tra amminoacidi adiacenti. 14

La sintesi della proteine La proteina neoformata si sposta e un nuovo tRNA con il suo amminoacido va a legarsi al codone successivo allungando la proteina.

La sintesi della proteine La sintesi termina quando il ribosoma raggiunge un codone di stop: la proteina completata si stacca dal tRNA.

acronimo iniziale codone nome Ala alanina Leu leucina Arg arginina Lys Questa tabella riporta i 20 amminoacidi ordinari ed i codoni che li codificano acronimo iniziale codone nome Ala A GCU, GCC, GCA, GCG alanina Leu L UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG leucina Arg R CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG arginina Lys K AAA, AAG lisina Asn N AAU, AAC asparagina Met M AUG metionina Asp D GAU, GAC aspartico Phe F UUU, UUC fenilalanina Cys C UGU, UGC cisteina Pro P CCU, CCC, CCA, CCG prolina Gln Q CAA, CAG glutammina Ser S UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC serina Glu E GAA, GAG glutammico Thr T ACU, ACC, ACA, ACG treoninba Gly G GGU, GGC, GGA, GGG glicina Trp W UGG triptofano His H CAU, CAC istidina Tyr Y UAU, UAC tirosina Ile I AUU, AUC, AUA isoleucina Val V GUU, GUC, GUA, GUG valina start AUG, GUG stop UAG, UGA, UAA

Il metabolismo delle proteine Nel corso della digestione le proteine vengono degradate in amminoacidi. Contrariamente ai carboidrati, gli amminoacidi non vengono immagazzinati, ma vengono ossidati per produrre ATP oppure utilizzati per la sintesi di nuove proteine. Gli amminoacidi in eccesso vengono convertiti in trigliceridi o in glucosio (gluconeogenesi).

Sweet: dolce Bitter: amaro Meaty: sapore di carne Umami: sapore di glutammato

Le proteine forniscono «materiale da costruzione» per le cellule Le proteine vengono digerite sotto forma di amminoacidi, che le cellule usano per sintetizzare centinaia di tipi diversi di proteine. Dei 20 amminoacidi, otto sono essenziali, cioè vanno assunti con la dieta in quanto non sintetizzabili dalle nostre cellule. Gli alimenti ricchi di proteine includono le uova, i latticini, la carne, il pesce, i legumi.

Composizione percentuale dell’organismo umano

MANIFESTAZIONE da carenza di singoli aminoacidi nell'uomo NOME MANIFESTAZIONE da carenza di singoli aminoacidi nell'uomo Cistina Cisteina Necrosi e atrofia epatica, lesioni cutanee, tendenza agli edemi ed alle infezioni. Fenilalanina Tirosina Alterazioni della funzionalità tiroidea e surrenalica, anomalie pigmentarie, anemia. Isoleucina Treonina Alterazione dell'assorbimento dell'azoto esogeno con ipoproteinemia, edemi, calo ponderale. Istidina Anemia, cataratta. Leucina Atrofia del fegato, testicoli, timo, surreni, ipofisi, cheratite. Ipoproteinemia, proteinemia. Lisina Ritardato accrescimento staturo-ponderale, inibizione ossificazione delle epofisi, modificazioni del ciclo mestruale, della lattazione, dell'attività sessuale, anemia. Metionina Degenerazione grassa del fegato, cirrosi, diminuita resistenza alle sostanze tossiche, anemia, cheratite, lesioni renali, atrofia muscolare, ipoproteinemia, alopecia.