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Proteine

Struttura e proprietà delle proteine

Le proteine (o protidi) sono dei polimeri di amminoacidi.

Il nome, proposto da J.J. Berzelius e adottato per la prima volta dal chimico olandese G.J. Mulder nel 1838, sta a indicare il ruolo fondamentale che le proteine svolgono negli organismi viventi (dal greco próteios, di primaria importanza).

Queste macromolecole ubiquitarie costituiscono circa i tre quarti del peso secco della maggior parte dei tessuti animali e di conseguenza sono coinvolte nella struttura e nelle funzioni di ciascun organismo vivente.

Funzioni delle proteine

Varie sono le funzioni delle proteine. Alcune di esse hanno una funzione puramente strutturale (ad esempio pelle, capelli e fibre muscolari), compiti che nei vegetali sono invece affidati ai polisaccaridi (in special modo alla cellulosa).

Molte altre proteine hanno una funzione catalitica (enzimi) che permette lo svolgersi nei sistemi viventi di reazioni che in assenza di enzimi, si verificherebbero così lentamente da non permettere il mantenimento della vita.

Altre proteine hanno una funzione di regolazione (ormoni) e poche altre partecipano al sistema immunologico che difende l'organismo (anticorpi).

Si è appurato che nel corpo umano ci siano centinaia di migliaia di proteine differenti ciascuna delle quali svolge una funzione differenziata necessaria per un buon sviluppo del corpo umano e che, nell'uomo, il peso corporeo sia rappresentato per il 15% circa da proteine, la maggior parte delle quali si trova nei muscoli.

Anche altre specie di animali superiori hanno un analogo numero di proteine e la maggior parte di queste differisce da una specie all'altra; alcune fra esse differiscono anche da individuo ad individuo della stessa specie.

Struttura delle proteine

Le proteine sono composte da α-amminoacidi condensati fra loro mediante un legame ammidico che viene chiamato legame peptidico:

legame peptidico

Formazione del legame peptidico

Una idrolisi parziale delle proteine con acidi, basi o enzimi porta a poliammidi più piccole.

Si può anche eseguire una idrolisi completa per dare i singoli composti amminoacidi.

Il peso molecolare delle proteine varia da 6000 per l'insulina a 41 000 000 per la porzione proteica del virus del mosaico del tabacco.

Le poliammidi di peso molecolare inferiore a 5000 vengono di solito chiamate polipeptidi; quelli che contengono invece solo pochi amminoacidi sono chiamate peptidi.

Le proteine più grosse sono dei complessi altamente organizzati formati da sottounità più piccole.

I polipeptidi naturali possiedono la capacità di condurre le loro funzioni biologiche in virtù delle sequenze specifiche e della esatta disposizione tridimensionale dei loro amminoacidi.

Il primo stadio nell'indagine su di una proteina è la determinazione della sequenza degli amminoacidi chiamata struttura primaria della proteina.

Con l'avvento di tecniche più sofisticate sono stati interpretati gli aspetti più dettagliati della struttura delle proteine.

Questo include la natura della relazione spaziale fra gli elementi vicini e talvolta viene chiamata struttura secondaria della proteina.

La disposizione grossolana della catena completa viene detta struttura terziaria e la relazione spaziale fra una catena polipeptidica e le altre viene definita struttura quaternaria (si rimanda alla singole voci per ulteriori dettagli).

struttura delle proteine

Classificazione delle proteine

Riuscire a inquadrare migliaia di proteine in un sistema di classificazione che rispecchi in modo soddisfacente differenze e analogie è quasi impossibile.

Le proteine vengono divise in semplici e coniugate: le prime danno, per idrolisi completa, soltanto amminoacidi, le seconde, oltre agli amminoacidi, danno anche un componente diverso, detto gruppo prostetico.

Per ulteriori approfondimenti si veda: classificazione delle proteine.

Le proteine possono alterarsi molto facilmente a causa di modificazioni di pH, per effetto di radiazioni U.V., del calore, o per azione di solventi organici.

Tali alterazioni vengono comunemente denominate come denaturazione delle proteine.

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