FORMA ZWITTERIONICA Proprietà a.a : alti p.f., solubilità in acqua, proprietà acido base perché...
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FORMA ZWITTERIONICAProprietà a.a : alti p.f., solubilità in acqua, proprietà acido base perché classificabili come anfoteri
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L’unico neutro a pH 7
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LEGAME PEPTIDICO
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Reazione di condensazione
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Residuo N-terminale
Residuo C-terminale
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Macromolecole proteiche Nelle cellule costituiscono il 50% della
sostanza secca
Oligopeptidi n. a.a. <10
Polipeptidi n. a.a 10-50
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PROTEINE↓
Catene polipeptidiche (con PM>5000) che si avvolgono in forme biologicamente attive
Alla grande varietà di funzioni delle proteine corrisponde una grande varietà di strutture tridimensionali. Ogni proteina presenta diversi livelli di organizzazione che si integrano originando la sua conformazione tridimensionale specifica (proteina allo stato nativo). Conformazione NATIVA → conformazione che la proteina assume in condizioni fisiologiche stabili
Struttura finale legata alla necessità di nascondere gli a.a. idrofobici al solvente acqua, dalla tendenza della catena polipeptidica di arrotolarsi in senso destrorso e dalla necessità di formare il massimo numero di legami a H e di interazioni ioniche.
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FUNZIONI PROTEINE
•Modulano l’espressione dei geni
•Regolano il metabolismo come enzimi e ormoni
•Trasportano ioni o molecole attraverso liquidi circolanti o membrane
•Intervengono nella coagulazione del sangue
•Proteggono l’organismo dalle infezioni
•Intervengono nelle contrazioni muscolari
•Partecipano a generazione e trasmissione di impulsi nervosi
•Costituiscono la struttura di tessuti di sostegno
•Rappresentano forme di deposito di principi nutritivi
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Classificazione delle proteine
-In base alla funzione (enzimatica, ormonale, di
trasporto etc.)
-In base a caratteristiche fisiche e funzionali:
Proteine fibrose di forma allungata,
fisicamente resistenti, insolubili in acqua
Proteine globulari di forma sferica,
compatte, con interno idrofobico ed esterno
idrofilo
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-In base alla composizione chimica
Proteine semplici (comp. elementare
costante 50% C, 23% O, 16% N, 7% H,
max 3% S)
Proteine coniugate (glicoproteine,
lipoproteine, nucleoproteine,
flavoproteine)
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Struttura primaria sequenza amminoacidica nella catena polipeptidica
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Restrizioni dell’elica:•Repulsione gruppi R carichi in prossimità delle parti C o N terminale•Dimensioni R adiacenti•Presenza di prolina
Struttura secondaria ad -elica
La catena polipeptidica assume nello spazio una disposizione regolare e ripetitiva. Questa disposizione regolare e ripetitiva è stabilizzata da legami …H… tra il gruppo –NH- di un legame peptidico e il gruppo –CO- di un altro
3,6 residui per giroPasso di 5,4 ÅLegame idrogenoottimale (2,8 Å)tra C=O e NH diquattro residuisuccessivi
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Strutttura secondaria a foglietto
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Struttura terziaria: è data dalla combinazione di più regioni ad alfa-elica e/o beta-foglietto collegate tra loro da segmenti che formano delle anse. Le regioni ad ansa costituiscono in genere il sito funzionale della proteina: il sito attivo di un enzima o il sito di legame di una proteina di trasporto o di un anticorpo. La struttura terziaria è stabilizzata da legami secondari che si stabiliscono tra le catene laterali degli aminoacidi; in alcune proteine abbiamo un legame covalente, il ponte disolfuro che si stabilisce fra due gruppi sulfidrile (SH) di due catene laterali di cisteina.
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Struttura quaternaria: la proteina è formata da più catene polipeptidiche (subunità) unite con lo stesso tipo di legami che stabilizzano le struttura terziaria. Per esempio l’Hb è un tetramero formato da due subunità identiche alfa e due beta disposte simmetricamente
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Struttura dell’emoglobina con 4 catene polipeptidiche e 4 gruppi eme
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Diversi livelli di struttura
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Variazioni, anche minime, nella struttura primaria di una proteina alterano la sua forma tridimensionale (in quanto modificano le interazioni tra gli amminoacidi) compromettendone la funzionalità. L’attività biologica di molte proteine (enzimi, recettori, proteine del citoscheletro) è regolata in
risposta a stimoli differenti, così da adattarla alle esigenze della cellula
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Proprietà nutrizionali delle proteine
Forniscono all’organismo amminoacidi
essenziali e non, che hanno funzioni:
Plastica per la costruzione di proteine
umane
Regolatrice come precursori di ormoni,
neurotrasmettitori etc.
Energetica mediante ossidazione nel ciclo di
Krebs o conversione a glucosio nella
glucogenesi
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Le proteine alimentari si trovano in
quasi tutti gli alimenti, ne sono privi oli,
zucchero e bevande alcoliche.
Sono nutrizionalmente importanti proteine
di masse muscolari (carne e pesce) per il
40% costituite da actina e miosina e
quelle di deposito (uovo, latte, cereali e
legumi).
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Valore proteico degli alimenti
Alimenti di origine animale proteine di alta qualità con composizione di a.a. vicina a proteine umane (ad alto valore biologico), maggiore digeribilità per proteine globulari che fibrose.
Cereali e legumi proteine meno disponibili perché legate a polisaccaridi o in presenza di fattori antinutrizionali (moderato valore biologico). Cereali scarsi in lisina e legumi in metionina
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Frutta e ortaggi a basso tenore proteico (3%) con composizione in a.a. essenziali deficitaria. Anche se in eccesso rispetto ai fabbisogni calorici, non riescono a coprire quelli proteici
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Proteine vegetali estratte da soia,
piselli, patate, fagioli vengono sempre
più impiegati in fabbricazione di
alimenti che faranno concorrenza a
quelli di origine animale.