Proteine

Le proteine sono molecole biologiche, costituiscono una sostanza fondamentale per gli organismi viventi. Le proteine svolgono diverse funzioni e sono sostanze indispensabili al corretto funzionamento di un organismo. Le proteine sono polimeri composti da molecole, dette amminoacidi, costituite da carbonio (C), azoto (N), idrogeno (H) ed ossigeno (O). La struttura chimica delle proteine deriva dalla concatenazione di decine di aminoacidi. Esistono diverse molecole di amminoacidi ma tutte sono caratterizzate da una medesima struttura chimica che differisce soltanto in un legame con un gruppo chimico specifico da cui derivano le proprietà degli amminoacidi stessi e, pertanto, delle proteine che compongono.

Le proteine sono composte da catene di amminoacidi ( catene proteiche ). Due amminoacidi sono legati tra loro da un legame peptidico tra un atomo di carbonio (C) e un atomo di azoto (N). Il legame peptidico si forma mediante una reazione di condensazione, ossia tramite l'eliminazione di una molecola d'acqua (H₂O) tra le due molecole di amminoacidi.

Il polimero composto dall'unione di più amminoacidi, legati tra loro per condensazione, è detto polipeptide. Gli amminoacidi sono 20 e possono combinarsi in lunghe catene proteiche generando una grande quantità di proteine diverse. Ad esempio, una cellula umana contiene centinaia di migliaia di proteine differenti. Ogni polipeptide è caratterizzato dai seguenti aspetti:

• Lunghezza della catena proteica. Una catena proteica può essere composta da una numero variabile di amminoacidi. La catena può, quindi, essere più o meno lunga.
• Tipi di amminoacidi. Gli amminoacidi sono classificati in 20 tipologie. Ogni tipologia di amminoacido è caratterizzata da specifiche proprietà chimico-biologiche e contribuisce a determinare la tipologia e le caratteristiche della proteina.
• Ordine degli amminoacidi. Oltre alla tipologia degli amminoacidi anche la sequenza degli amminoacidi nel polipeptide determina le caratteristiche delle proteine.

La catena proteica è una sequenza lineare di amminoacidi. Ogni tipologia di proteina è caratterizzata da una specifica sequenza di amminoacidi detta struttura primaria. La sequenza lineare degli amminoacidi di una proteina corrisponde alla struttura primaria che la identifica.

Le sequenze lineari di amminoacidi tendono a ripiegarsi su se stesse formando un'elica o una piega, detta struttura secondaria. La struttura secondaria a forma di elica degli amminoacidi si presenta come il ripiegamento della sequenza lineare. La forma a elica conferisce elasticità alle proteine e, per questa caratteristica, è particolarmente abbondante nelle proteine dei tessuti muscolari o nei capelli ( cheratina ).

Alcuni tipi di amminoacidi possono essere sintetizzati autonomamente dall'organismo vivente. Altri tipi di amminoacidi devono, invece, essere assimilati dall'organismo vivente tramite l'alimentazione. Tutti gli animali hanno un elevata concentrazione di proteine. Tra gli organismi viventi soltanto le piante sono caratterizzate da minore contenuto proteico, per effetto dell'elevata percentuale di cellulosa. In generale, gli aminoacidi essenziali abbondano nelle carni, uova, pesce, cacciagione, latte, formaggi, legumi secchi. La carne e il pesce contengono tutti gli amminoacidi essenziali per l'alimentazione umana. Gli stessi amminoacidi possono, in ogni caso, essere assimilati anche tramite cibi di origine vegetale ( cereali, legumi, ecc. ). Nella dieta le proteine devono essere presenti per il 15-25% del totale delle calorie ingerite. Un alimento viene detto "fonte proteica completa” se contiene tutti gli aminoacidi essenziali.