Le proteine o protidi

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Cipriano Greco
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1 Le proteine o protidi A differenza di glucidi e lipidi (che di regola non contengono azoto), le proteine sono composti organici quaternari, che possiedono sempre atomi di azoto nella loro molecola (quasi sempre anche atomi di zolfo; spesso fosforo e talvolta atomi metallici: ferro, zinco, rame...). Il ruolo primario che le proteine svolgono nei sistemi viventi è spiegato dal loro stesso nome (che deriva dal greco protéion cioè "primato"). Sono le molecole organiche più complesse, più importanti e più "personalizzate" che si ritrovino in un organismo. Anche quantitativamente sono le prime: più del 50% di tutto il materiale organico di una cellula vivente è fatto di proteine. Possono avere nell'organismo una funzione energetica, come i glucidi e i lipidi; ma essa è del tutto secondaria rispetto a due altri ruoli: quello strutturale, di "materiali da costruzione", e quello di "utensili" ( = enzimi) indispensabili per montare, smontare e trasformare altre molecole. Chimicamente, le proteine sono polimeri, come i polisaccaridi. Le loro subunità sono dette amminoacidi; la figura qui sotto mostra la loro struttura fondamentale:

2 gruppo amminico Come si vede, un atomo centrale di carbonio lega contemporaneamente: un gruppo amminico (basico) -NH 2 un gruppo carbossilico (acido) -COOH un atomo di idrogeno una restante porzione della molecola (detta catena laterale e indicata genericamente con R), che ha una composizione chimica variabile dall'uno all'altro amminoacido.

3 Ogni subunità proteica (amminoacido) possiede dunque almeno un atomo di azoto (altri possono essere contenuti nelle catene laterali R). Complessivamente sono stati identificati nelle proteine 20 tipi di aminoacidi, diversi l'uno dall'altro per struttura e composizione della catena laterale. L'unione in catena degli aminoacidi avviene mediante un legame peptidico:

Gli Amminoacidi posso essere distinti in: Neutri: contengono 1 gruppo amminico e 1 carbossilico Basici: hanno 1 gruppo carbossilico e più di uno amminico Acidi: se hanno 1 gruppo amminico e più di

4 Gli Amminoacidi posso essere distinti in: Neutri: contengono 1 gruppo amminico e 1 carbossilico Basici: hanno 1 gruppo carbossilico e più di uno amminico Acidi: se hanno 1 gruppo amminico e più di uno carbossilico Questi possono essere anche distinti in: Essenziali: definiti come quegli amminoacidi che l animale non è in grado di sintetizzare in quantità sufficiente per la propria crescita considerando una dieta normale. Non essenziali Il corretto rapporto degli amminoacidi nell alimentazione permette un ottimale utilizzo della dieta con fine produttivo. Gli amminoacidi, unendosi, vanno a formare delle catene chiamate proteine o proitidi.

5 Le proteine hanno funzioni plastiche strutturali, catalitiche (catalizzano le reazioni es. enzimi) e di trasporto Esse possono essere: Semplici: sono formate da soli amminoacidi Coniugate: quando le proteine semplici si legano a gruppi non proteici Le proteine semplici possono essere considerate in base a: Forma delle molecole: 1. Proteine globulari, hanno una forma sferica o ovoidale 2. Proteine fibrose, sono molto lunghe e corte Solubilità, essa dipende dal ph e dalla forza ionica del solvente. Molte proteine fibrose richiedono soluzioni con molta forza ionica, mentre altre restano insolubili Le proteine coniugate possono essere: 1. Nucleoproteine: proteine unite ad acidi nucleici RNA (acido ribonucleico) che è contenuto nel citoplasma cellulare DNA (acido desossiribonucleico) presente nei nuclei delle cellule vegetali e animali 2. Lipoproteine: proteine unite ad acidi grassi 3. Cromoproteine 4. Glicoproteine 5. Fosfoproteine

6 Schematicamente, possiamo riconoscere i seguenti tipi. Proteine di deposito, funzionanti come molecole-magazzino di materiali utili. Sono proteine di deposito e servono come riserve di aminoacidi per un embrione in sviluppo (es. tuorlo d'uovo, o riserve proteiche che abbondano nei semi delle piante); oppure come cibo "nobile" per un piccolo essere vivente ancora incapace di alimentazione autonoma (es. caseina del latte nei mammiferi). Proteine strutturali, fibrose e insolubili, alle quali gli organismi animali affidano la funzione di dar forma e sostegno a tutto il corpo, funzione che nei vegetali è svolta soprattutto dai polisaccaridi. Il collagene di ossa, tendini e tessuti connettivi, la cheratina della pelle e l'elastina dei polmoni e dei vasi sanguigni sono esempi di queste proteine. Proteine catalitiche. Si tratta di molecole-utensili per la trasformazione di altre molecole; tutti gli enzimi rientrano in questa categoria. Proteine contrattili. Sono l'actina e la miosina, che permettono ai muscoli di accorciarsi e di compiere lavoro meccanico. Proteine di trasporto. Ad esempio l'emoglobina, che nei globuli rossi dei vertebrati è "veicolo" dei gas respiratori; o le lipoproteine, che trasportano nel plasma sanguigno i grassi, altrimenti insolubili. Proteine inserite nelle membrane cellulari, con il compito di permettere e regolare flussi di sostanze tra le cellule e l'ambiente esterno. Proteine messaggere. Si tratta di proteine che recano ai vari organi del corpo segnali capaci di influenzarne l'attività, sono di questo tipo gli ormoni proteici dei vertebrati.

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