Proteina

Proteina (o protide) � il termine usato per indicare composti organici tra i pi� complessi, costituenti fondamentali di tutte le cellule animali e vegetali.

Table of contents

1 Le proteine 2 Costituenti 3 Gli amminoacidi 4 Struttura 5 Proprietà 6 Classificazione

Le proteine

Tutte le strutture cellulari posseggono una componente proteica: sono proteine anche gli enzimi, i pigmenti respiratori, molti ormoni e gli anticorpi responsabili della difesa immunitaria. Le proteine rientrano nella costituzione delle unghie, dei peli, dello strato corneo dell'epidermide, ecc., opponendo una valida difesa contro il mondo esterno.

Costituenti

La molecola proteica risulta costituita da carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto; quasi costantenemente contiene zolfo e spesso fosforo e metalli come ferro e rame. I costituenti essenziali delle proteine sono gli amminoacidi, legati tra loro dai cosiddetti legami peptidici, per formare catene la cui lunghezza può essere molto variabile, da un centinaio a molte migliaia di amminoacidi.

Gli amminoacidi

Gli amminoacidi si possono suddividere in ordinari e in occasionali, e gli ordinari in monoamminomonocarbossilici, diamminomonocarbossilici, monoamminodicarbossilici e gli iminoacidi. Gli amminoacidi normalmente contenuti nelle proteine sono venti:

1. acido aspartico (monoamminodicarbossilico)
2. acido glutammico (monoamminodicarbossilico)
3. alanina (monoamminomonocarbossilico)
4. arginina (diamminomonocarbossilico)
5. cisteina (monoamminomonocarbossilico)
6. fenilalanina (monoamminomonocarbossilico)
7. glicocolla
8. idrossilisina
9. idrossiprolina (iminoacido)
10. isoleucina
11. istidina
12. leucina
13. lisina (diamminomonocarbossilico)
14. metionina
15. prolina (iminoacido)
16. serina (monoamminomonocarbossilico)
17. tirosina
18. treonina
19. triptofano (monoamminomonocarbossilico)
20. valina

Tra gli amminoacidi occasionali: il GABA (acido gamma-ammino-butirrico), il DOPA (L-diossifenilalanina), ecc.

Le loro composizioni sono numerosissime; inoltre ognuna di esse compare pi� volte nella catena peptidica. Si comprende cosi' quanto grande possa essere il numero di proteine esistenti in natura.

Struttura

La proteina può essere paragonata ad una costruzione su quattro piani. La struttura primaria � formata dalla sequenza specifica degli amminoacidi, dalla catena peptidica e dal numero stesso delle catene. La struttura secondaria consiste nella configurazione spaziale delle catene; ad esempio la costituzione spiralata può essere mantenuta e consentita dai legami H (idrogeno), quella del collageno a pieghe o quelle globulari appartenenti al gruppo KEMF (cheratina, epidermina, miosina, fibrinogeno). La struttura terziaria � rappresentata dalla configurazione della catena polipeptidica, che viene anche consentita e mantenuta dalle forze di Van der Wals. La struttura quaternaria � determinata dall'associazione di due o pi� unità polipeptidiche, come ad esempio avviene nella costituzione dell'enzima fosforilasi, costituito da quattro sub-unità.

Proprietà

Le proprietà delle proteine si ricollegano a quelle dei loro costituenti, gli amminoacidi: sono ellettroliti anfoteri, possono essere sottoposte ad elettroforesi, sono otticamente attive (levogire) e presentano il fenomeno di Tyndall. Il punto isoelettrico o PI di una proteina � rappresentato da quella concentrazione di idrogenioni del mezzo, che si comporta in modo da far assumere al protide una forma di anfoione. Per ottenere il peso molecolare o PM delle proteine si deve far ricorso a sistemi che, oltre a non dare buoni risultati, non risultano di facile attuazione. Quello che ha fornito i migliori risultati � senza dubbio il metodo Svedberg, che a differenza di altri, � indipendente dalla presenza di corpi estranei ed anche dalla imbibizione della proteina, elementi che possono inficiare in modo notevole i risultati delle prove sperimentali.

Classificazione

La classificazione può essere fatta in base alla composizione chimica, alla configurazione molecolare o alla solubilità. Si distinguono cosi' proteine semplici (costituite da soli amminoacidi) e proteine coniugate (costituite da una proteina semplice e da un gruppo prostetico di natura non proteica. Tra le proteine semplici:

• proteine fibrose, generalmente insolubili nei solventi acquosi ed a volte inattaccabili dagli enzimi proteolitici
  • collageno (costituente essenziale del tessuto connettivo)
  • elastina (componente principale delle fibre elastiche e delle pareti vasali)
  • cheratina (componente essenziale dell'epidermide)
• proteine globose o globurali, solubili in acqua e cristallizzabili
  • protamine (di struttura semplice, simile ai peptoni)
  • istioni (di struttura semplice, simile ai peptoni)
• albumine, assai diffuse nel mondo animale
• globuline, insolubili in acqua, si trovano nel sangue, nel muscolo, nei tessuti in genere e nei semi
• prolamine, caratteristiche del mondo vegetale.

Tra le proteine coniugate:

• il gruppo proteico
• il gruppo prostetico.

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