Le proteine sono delle biomolecole formate da quattro elementi: Carbonio, Idrogeno, Ossigeno e Azoto.                       Le proteine sono dei composti ampliamenti presenti in natura a causa delle loro proprietà acide e basiche, inoltre rappresentano gli elementi strutturali e funzionali più importanti nei sistemi viventi. 

Le unità fondamentali che formano una proteina sono gli amminoacidi. Sebbene in natura esistono più di 300 amminoacidi, soltanto 20 sono incorporati nelle proteine dei mammiferi.

STRUTTURA DEGLI AMMINOACIDI

Ogni amminoacido (eccetto la prolina) possiede un carbonio centrale, detto carbonio α , al quale sono legati quattro differenti gruppi:

• Un gruppo ammoninico (-NH2)
• Un gruppo carbossilico (-COOH)                      
• Un gruppo di idrogeno (H)
• Un gruppo laterale (R)

Gli amminoacidi che hanno un centro assimmetrico nel carbonio α possono essere in due forme speculari L e D. Le proteine contengono solo L-amminoacidi.

Quando un amminnoacido viene sciolto in H2O diventa uno ione dipolare che può agire sia come acido che come base. Le strutture che hanno questa doppia natura si definiscono Afòtere o Anfoliti. 

Nelle proteine i gruppi carbossilici e amminici degli amminoacidi si uniscono tramite in legame peptilico.

TIPI DI AMMINOACIDI 

Amminoacidi con gruppi R-alfatici

• Glucina, Alanina, Valina e Prolina
•  La prolina ha una struttura ad anello formata dalla catena laterale e dal suo gruppo imminico

Amminoacidi con gruppi R-aromatici

• Fenilalanina, Tirosina e Triptofano 
• Le loro catene sono aromatiche

Amminoacidi con gruppi -R polari non carichi 

• Serina e Treonina

Amminoacidi con gruppi -R carichi positivamente 

• Lasina, Arginina e Istidina 
• Possono formare legame ionico
• Le loro catene laterali sono ionizzate ed hanno una carica positiva

Amminoacidi con gruppi -R carichi negativamente 

• Acido aspartico 

Dal punto di vista chimico gli amminoacidi si possono classificare in 

1. Essenziali: quegli AA che una determinata specie non è in grado di sintetizzare.
2. Non essenziali : quegli AA che una determinata specie è in grado di sintetizzare 

Le proteine si classificano in due grossi gruppi: 

• Globuli: sono ripiegate ed hanno una forma sferica 
• Fibrose: sono disposte in fascie e non sono solubili in acqua, in genere presentano un unico tipo di struttura secondaria 

STRUTTURA PRIMARIA 

La struttura primaria di una proteina è definita dalla sequenza lineare dei residui amminoacidi uniti da legami covalenti

STRUTTURA SECONDARIA

Può essere di due tipi:

1.  α elica: è una struttura aggrovigliata è formato da legami a idrogeno 
2. β foglietto: è una struttura a forma di foglietto piegato  

STRUTTURA TERZIARIA

    La struttura terziaria è la conformazione tridimenzionale di una proteina. La struttura primaria di una catena pelipeptodica determina la sua struttura terziaria.

STRUTTURA QUATERNARIA

•  Molte proteine sono costituite da una sola catena polipeptidica 
• Alcune proteine sono costituite da due o più catene polipeptidiche(subunità)
• L'associazione di queste subunità formano la struttura quaternaria