Le proteine
Le proteine o protidi sono una classe molto importante di molecole biologiche e derivano dall’unione di unità base chiamate amminoacidi. Esse sono presenti in tutte le cellule, in tutti i componenti cellulari e negli alimenti di cui quotidianamente ci cibiamo, fornendo in questo modo al nostro corpo non solo Carbonio e Idrogeno ma anche Azoto e Zolfo.
In base all’origine animale o vegetale delle proteine, è possibile conoscere il loro valore biologico e ponderare la nostra alimentazione nel modo più corretto per ottenere un apporto energetico adeguato. In tabella sono elencati alcuni alimenti che fanno parte della nostra dieta con il relativo contenuto di proteine.
Le proteine di origine vegetale sono incomplete rispetto a quelle animali e differiscono da queste ultime per la limitatezza degli amminoacidi solforati.
Classificazione delle proteine
Vi sono diversi modi di classificare le proteine: in base alla loro funzione, alla loro forma o semplicemente su base chimica.
La prima classificazione, basata sulla funzione delle proteine, comprende:
le proteine di trasporto: hanno la funzione di trasferire delle sostanze da un punto ad un altro del nostro organismo.
le proteine regolatrici: controllano lo svolgimento di alcuni processi cellulari.
le proteine di difesa: più conosciute come anticorpi o immunoglobuline, sono prodotte da cellule del sistema immunitario e intervengono quando sono presenti virus o batteri.
le proteine strutturali: forniscono il sostegno per l’organismo. Un esempio di proteina strutturale è la cheratina, presente in un’alta percentuale nei nostri capelli e nelle nostre unghie.
le proteine di riserva: sono considerate una fonte di amminoacidi. Tra le proteine di riserva si ricorda la Ferritina, una proteina che immagazzina Ferro, e la Caseina, la proteina presente nel latte.
le proteine con funzioni enzimatiche: la maggior parte degli enzimisono proteine. Gli enzimi sono dei catalizzatori biologici che permettono alle reazioni di avvenire in tempi molto ridotti e senza l’ausilio di elevate temperature.
le proteine contrattili o mobili: sono necessarie per tutti i movimento dell’organismo. Ad esempio il cuore, così come tutti gli altri muscoli del nostro corpo, si contraggono e si espandono grazie all’actina e alla miosina, considerate proteine contrattili.
Curiosità
Il termine proteina deriva dal greco “proteos” e significa “di primaria importanza”. Fu usato per la prima volta nel 1800 da Johannes Mulder.
La classificazione delle proteine in base alla loro forma.Una seconda classificazione, in base alla forma, permette la suddivisione delle proteine in fibrose e globulari.
Le proteine fibrose sono più insolubili in acqua e sono formate da lunghe molecole disposte in fasci o foglietti a formare delle fibre allungate. Tale tipologia di proteine determina la forma e la resistenza dei tessuti animali e vegetali. Un esempio di proteina fibrosa è rappresentato dalla cheratina.
Le proteine globulari sono, invece, solubili in acqua, presentano una forma globulare o sferica e sono coinvolte nella regolazione dei processi vitali. Appartengono a questa categoria diverse proteine tra cui l’emoglobina.
La classificazione delle proteine in base alla loro struttura chimicaLa terza classificazione delle proteine, su base chimica, le suddivide in semplici e coniugate:
le proteine semplici sono composte esclusivamente da α-amminoacidi
le proteine coniugate sono costituite anche da una parte non proteica denominata gruppo prostetico.
Il DNA: struttura, scoperta e funzioni
I quattro livelli di organizzazione strutturale delle proteine.Esistono quattro livelli di organizzazione strutturale delle proteine: la struttura primaria, la struttura secondaria, la struttura terziaria e la struttura quaternaria.
La struttura primaria è rappresentata dalla sequenza di amminoacidi che costituiscono la catena polipeptidica ed è resa stabile dalla presenza di legami covalenti (legame peptidico) tra gli amminoacidi della catena. La struttura primaria delle proteine viene codificata dal DNA.
La struttura secondaria è il primo livello di organizzazione spaziale ed è dovuta al fatto che le catene polipeptidiche formano uno scheletro tenuto unito saldamente da legami idrogeno e ponti disolfuro. Vi sono tre principali tipi di struttura: α-elica, β-foglietto, ripiegamento β
La struttura terziaria rappresenta la disposizione spaziale tridimensionale degli atomi della proteina ed è resa stabile da legami idrogeno. Tale tipo di struttura si trova principalmente nelle proteine globulari.
La struttura quaternaria è, invece, il risultato dell’associazione di polipeptidi diversi. Un caso di proteina con struttura quaternaria è l’emoglobina.
Le proteine in sintesi
Le proteine sono costituite da unità chiamate amminoacidi legate mediante legame peptidico
Gli amminoacidi hanno un gruppo carbossilico, uno amminico, un idrogeno e una catena laterale
Carbonio α: centro chirale
Sistema di nomenclatura basato sulla struttura della gliceraldeide
Altre curiosità sulle proteine
Spesso gli amminoacidi hanno nomi derivanti dalla fonte in cui sono stati isolati la prima volta. Ad esempio l’asparagina è presente negli asparagi, il glutammato nel glutine del pane.
Nel corpo umano le proteine sono presenti in una percentuale variabile tra il 16 e il 18% e sono costituite da: 19-25% ossigeno, 45-55% carbonio, 6-8% idrogeno,16% azoto.
Le proteine sono molto importanti anche per l’aspetto fisico degli alimenti: senza la matrice proteica la carne e i formaggi, ad esempio, sarebbero senza una struttura!
