formula generale di un amminoacido · il 2,3-bifosfoglicerato (2,3-bpg) fa diminuire l’affinità...
TRANSCRIPT
Formula generale di un amminoacido
Gruppo amminico
Gruppo carbossilico
Radicale variabile che
caratterizza i singoli
amminoacidi
Le catene laterali –R degli amminoacidi di
distinguono in:
• Apolari o idrofobiche
– aromatiche
– alifatiche
• Polari o idrofiliche
– neutre (gruppo –OH)
– acide (cariche negativamente, –COO-)
– basiche (cariche positivamente, -NH3+)
Gli amminoacidi che costituiscono le
proteine sono classificati in:
essenziali non essenziali
Devono essere
introdotti con la dieta
Sono ben rappresentati
negli alimenti di origine
animale
Sono sintetizzati dal
nostro organismo
Le proteine sono costituite da 20
amminoacidi diversi
Gli amminoacidi si legano tra loro
attraverso un legame peptidico, in
cui il gruppo carbossilico di un
amminoacido si lega al gruppo
amminico dell’amminoacido
successivo.
Il legame peptidico
•è rigido e planare,
•ha caratteristiche intermedie tra un
legame singolo e un legame doppio
•O= e H- sono in configurazione
trans
Proteine = polipeptidi costituiti da 20 amminoacidi
diversi
Proteine semplici (solo amminoacidi)
Proteine coniugate (presenza di altri composti oltre
agli amminoacidi/ gruppo prostetico)
•Lipoproteine
•Glicoproteine
•Emeproteine
•Flavoproteine
•Metalloproteine
Proteine globulari (es. enzimi, proteine del plasma,
ecc.)
Proteine fibrose (proteine strutturali, es. collagene,
cheratina,elastina)
Struttura primaria = sequenza degli amminoacidi
Per un polipeptide di 100 aa = 20100 possibili sequenze
N-terminale NH3+-AA- (AA)n- AA-COO- C-terminale
Livelli di struttura delle proteine
1. Struttura primaria: sequenza degli amminoacidi
2. Struttura secondaria:• Strutture ad -elica
• Foglietto
• Strutture non ripetitive (gomitolo, anse)
• Strutture secondarie delle proteine fibrose
3. Struttura terziaria: conformazione finale di una catena polipeptidica
4. Struttura quaternaria: associazione di più catene polipeptidiche uguali o diverse (subunità)
Livelli di struttura delle proteine
• La struttura secondaria dipende dalla formazione di legami ad idrogeno tra gli atomi O e H coinvolti nel legame peptidico
• La struttura terziaria è dovuta all’interazione tra le catene laterali degli amminoacidi mediante legami deboli:– Legami ad idrogeno
– Legami ionici
– Interazioni idrofobiche
• Per stabilizzare la struttura terziaria, si può anche formare un legame covalente (ponte disolfuro) tra due residui di cisteina – -SH HS- → -S-S-
– È un legame forte che rende resistenti le proteine (es. cheratina o proteine extracellulari)
Struttura trimidensionale
di una proteina globulare
= Emoglobina
L’emoglobina è costituita
da più subunità →
ha una struttura
quaternaria
Tripla elica del collagene
Proteine fibrose
Il collagene è uno dei principali
componenti del tessuto connettivo,
cartilagine, tendini, ecc.
-cheratina
Coiled coil
La cheratina è il principale
componente dei tessuti cornei
(strati superficiali della cute,
capelli, unghie)
E’ molto ricca in ponti disolfuro
che conferiscono resistenza alla
proteina
Denaturazione delle proteine
= Perdita della struttura tridimensionale finale della proteina → perdita della funzione
Agenti denaturanti:–Temperatura
–pH
–Solventi organici
–Detergenti
–Agenti caotropici (urea)
–Agenti ossidanti
–Agenti riducenti (riduzione dei ponti disolfuro)
–Ioni di metalli pesanti
Alcune proteine si possono rinaturare
Mioglobina ed emoglobina
• Eme-proteine contenenti il gruppo prostetico EME (molecola
organica con al centro un atomo di Fe2+) = servono per legare
l’ossigeno (O2)
• Mioglobina:
• Lega O2 nei muscoli
• E’ costituita da una sola subunità
• Curva di dissociazione con O2 di tipo iperbolico
• Emoglobina:
• E’ contenuta nei globuli rossi
• Trasporta O2 dai polmoni ai tessuti
• E’ costituita da 4 subunità identiche a due a due
• Ha un comportamento allosterico (curva di dissociazione con
O2 di tipo sigmoide) = le subunità comunicano tra di loro
La parte che lega O2 in mioglobina ed emoglobina è l’atomo di
Fe2+ (ridotto).
Se Fe2+ diventa Fe3+ = meta-emoglobina (non è in grado di legare
O2)
Mioglobina
1 subunitàEmoglobina
4 subunità
uguali a 2a 2
Emoglobina glicata
Il glucoso libero nel sangue si può legare
covalentemente all’emoglobina
Se la concentrazione di glucoso nel
sangue è molto elevata (es. diabete non
trattato adeguatamente) la quantità di
emoglobina glicata aumenta in modo
notevole.
La misura dell’emoglobina glicata viene
usata in clinica per monitorare la risposta a
lungo termine dei diabetici ai trattamenti
ipoglicemizzanti
L’emoglobina contenuta nei
globuli rossi lega O2 a livello
degli alveoli polmonari.
Quando i globuli rossi
arrivano agli altri tessuti,
l’emoglobina rilascia l’O2
che quindi viene utilizzato
per l’attività metabolica.
All’interno delle cellule
muscolari è presente la
mioglobina che ha lo scopo
di immagazzinare l’O2. In
condizioni di sforzo
muscolare intenso, quando
l’emoglobina non riesce a
portare abbastanza O2 al
muscolo, la mioglobina
rilascia l’O2 legato.
Polmoni
•pO2 (= pressione parziale di O2) è
molto elevata
•pCO2 è bassa
•pH leggermente + basico
Concentrazione di O2, CO2 e pH
influenzano la capacità della
emoglobina a legare O2
Tessuti
•pO2 è bassa
•pCO2 è alta
•pH leggermente + acido
Il 2,3-bifosfoglicerato (2,3-
BPG) fa diminuire l’affinità
dell’emoglobina per l’O2
L’emoglobina fetale non è in
grado di legare 2,3-BPG ha
una affinità maggiore per l’O2
rispetto all’emoglobina
dell’adulto e quindi può legare
O2 a livello della placenta,
quando l’emoglobina materna
lo rilascia
Emoglobinopatie
Qualitative: mutazioni puntiformi che inducono alterazioni
nella funzionalità della Hb. Sono state descritte più di 600
mutazioni. Es.
•HbS
•HbM
•Varianti con diversa affinità per O2
Quantitative: viene a mancare la produzione di una delle
catene.
•α-talassemie
•β-talassemie