Cosa sono le proteine:
Le proteine sono polipeptidi disposti in strutture tridimensionali, stabili e funzionali. In questo senso, i polipeptidi sono catene di peptidi e questi ultimi sono catene di amminoacidi.
A livello biologico, sono identificati 20 tipi di amminoacidi che costituiscono le diverse sequenze e, quindi, le varie proteine.
In biochimica, le proteine sono molecole versatili che, a seconda dell'ordine degli amminoacidi e della loro catena laterale o gruppo R, verranno definiti il tipo e la funzione della proteina.
In relazione a quanto sopra, le proteine assumono diverse funzioni come, ad esempio, sono catalizzatori di reazioni biochimiche sotto forma di enzimi, controllori di processi fisiologici sotto forma di ormoni, coordinano attività biologiche come l'insulina, tra molte altre.
Una proteina matura e funzionale prima passa il ribosoma nel processo noto come sintesi proteica o traduzione. Quindi, deve assumere una corretta forma tridimensionale, elaborare il prelievo o la combinazione con altri polipeptidi ed essere trasportato nel luogo in cui svolgerà le sue funzioni.
D'altra parte, si chiama denaturazione di una proteina il processo in cui la struttura della proteina subisce una modifica che ne disabilita le funzioni, come, ad esempio, la denaturazione dell'albumina, presente nell'albume, che diventa bianco con la cottura.
La modifica, classificazione e trasporto di proteine e lipidi nelle cellule eucariotiche (con un nucleo cellulare definito) avviene solitamente nel sistema endomembrana formato da: il reticolo endoplasmatico (RE), l'apparato di Golgi, i lisosomi (cellula animale), i vacuoli (vegetali cellula) e la cellula o la membrana plasmatica.
Caratteristiche delle proteine
A livello biologico, le proteine si caratterizzano per essere composte da 20 diversi tipi di amminoacidi chiamati alfa-aminoacidi.
I polipeptidi che compongono le proteine sono costruiti sui ribosomi attraverso il processo di sintesi o traduzione proteica.
Inoltre, le catene polipeptidiche che compongono le proteine hanno direzionalità, poiché la testa di una catena di amminoacidi è sempre definita dal codone di inizio AUG e da 3 tipi di code o codoni di terminazione, che sono UAA, UAG o UGA. Queste informazioni sono fornite dall'RNA messaggero (mRNA).
Le proteine sono caratterizzate dall'essere presenti in tutto l'Universo. In biochimica e genetica evolutiva, i cambiamenti nelle proteine negli organismi viventi e nello spazio sono alla base di importanti ricerche scientifiche.
Struttura chimica delle proteine
Le proteine sono costituite da catene lineari di amminoacidi. Gli amminoacidi sono uniti da a legame peptidico tra il carbonio (C) del gruppo carbossilico (COOH) del primo amminoacido e l'azoto (N) del gruppo amminico (NH2) del secondo amminoacido. Questa unione forma quello che viene chiamato un peptide.
Una catena di peptidi è chiamata polipeptide e una o più catene di polipeptidi formano una proteina.
Livelli di struttura nelle proteine
Le proteine sono classificate in base ai livelli adottati dalle loro strutture suddivise in struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria:
Struttura primaria delle proteine
La struttura primaria delle proteine è definita dall'ordine di legame degli amminoacidi. Queste sequenze sono definite dalle informazioni contenute nell'RNA messaggero (mRNA) e nell'RNA di trasferimento (tRNA) sintetizzato o tradotto sui ribosomi.
Struttura secondaria delle proteine
La struttura secondaria delle proteine stabilisce le interazioni tra i polipeptidi presenti nello scheletro proteico, quali:
- il foglio o foglio piegato ß parallelo di scheletri polipeptidici paralleli;
- il foglio antiparallelo ß piegato di scheletri paralleli ma in direzioni opposte; sì
- l'elica si forma o chiamata anche elica alfa i cui collegamenti generano uno scheletro a spirale.
Struttura terziaria delle proteine
La struttura terziaria delle proteine specifica le interazioni tra le catene laterali, formando, ad esempio, legami ionici e legami idrogeno. Queste strutture sono stabilite in proteine di più di una catena polipeptidica.
Struttura quaternaria delle proteine
La struttura quaternaria delle proteine definisce come le varie catene polipeptidiche sono attaccate o disposte insieme. Sono caratteristiche di proteine più complesse come l'emoglobina.
Proteine e loro funzioni
Le proteine sono molecole di vitale importanza negli esseri viventi, poiché adottano forme diverse per svolgere funzioni vitali. Ecco alcune funzioni con esempi delle proteine che le soddisfano:
- Enzimi digestivi- Degradano i nutrienti come l'amilasi, la lipasi e la pepsina.
- Ormoni peptidiciInviano segnali chimici per controllare o livellare processi fisiologici come l'insulina e il glucagone. Questi differiscono dagli ormoni a base di steroidi (lipidi).
- proteine strutturali- Aiuta il movimento e la modellatura come actina, tubulina e cheratina del citoscheletro e del collagene.
- Proteine di trasporto: spostamento di sostanze come l'emoglobina che trasporta l'ossigeno attraverso il sangue e la linfa.
- Anticorpi: difende l'organismo dai patogeni esterni.
