Definizione Composti quaternari: C H O N S P Fe Mg I

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1 PROTIDI Definizione Composti quaternari: C H O N S P Fe Mg I ORIGINE cellulare ogni cellula sintetizza le sue prote CARATTERISTICHE insolubili in acqua sensibili a variazioni di ph coagulano in presenza di acidi, basi, [saline] temperatura coagulano alla temperatura di 60 C DIMENSIONI notevoli sono macromolecole FUNZIONI f. plastica partecipano alla struttura della cellula f. contrattile actina, miosina f. di riserva ovalbumina f. regolatrice ormoni proteici: insulina f. trasportatrice emoglobina f. catalizzatrice enzimi f. protettiva anticorpi, fibrinogeno f. comunicativa recettori di membrana COMPOSIZIONE Sequenza di amminoacidi legati tra loro da legami peptidici Le proteine sono molecole costruite con il sistema della ripetizione degli amminoacidi Le proteine sono polimeri di amminoacidi Polimeri macromolecole formate da subunità (monomeri) legate tutte dallo stesso tipo di legame sequenza successione ordinata amminoacido composto organico che nella molecola presenta un gruppo amminico NH 2 n gruppo acido (carbossilico) COOH amminoacidi in natura sono circa 20 amminoacidi esenziali amminoacidi che una specie non sa sintetizzare legame peptidico è il legame che si forma tra due amminoacidi con liberazione di una molecola di acqua (disidratazione) Il legame peptidico si instaura tra il gruppo acido di un amminoacido e il gruppo amminico di un altro amminoacido PROTIDI

2 DIVISIONE Proteine semplici Proteine complesse lipoproteine fibrose insolubili in acqua funzione strutturale peli globulari solubili in acqua funzione chimica (enzimi, anticorpi, recettori) combinazione di lipidi e proteine funzione di trasporto (HDL, LDL) glicoproteine combinazione di zuccheri e proteine funzione di recettori alla superficie della cellula SINTESI condensazione per disidratazione formazione di un legame per eliminazione di una molecola di acqua SCOMPOSIZIONE scissione per idrolisi rottura di un legame per aggiunta di una molecola di acqua Le proteine possono subire una scissione intracellulare extracellulare Le proteine sono insolubili in acqua Gli amminoacidi sono solubili in acqua STRUTTURE STRUTTURA PRIMARIA sequenza degli amminoacidi Nelle proteine gli amminoacidi sono sempre nello stesso numero dello steso tipo nella stessa sequenza STRUTTURA SECONDARIA Avvolgimento ad elica es cheratina Disposizione a lamina beta o foglio ripiegato es. fibrina della seta STRUTTURA TERZIARIA Forma globulare della catena peptidica STRUTTURA QUATERNARIA Unione di più catene peptidiche nella loro struttura terziaria es. emoglobina DENATURAZIONE H Le proteine sono sensibili a variazioni di H ph coagulano in presenza di acidi, basi, [saline] H temperatura coagulano alla temperatura di 60 C

3 Definizione Processo di costruzione delle proteine PROCESSO per tappe PROGETTO nel DNA TRASCRIZIONE nel mrna TRADUZIONE nei ribosomi (citoplasma) PROGETTO nel DNA

4 La sostanza che presiede alla sintesi delle proteine è il DNA Per costruire una proteina la cellula si avvale del progetto contenuto nel DNA Le istruzioni che indicano la sequenza degli amminoacidi della catena proteica sono espresse in codice nel filamento di DNA Messaggi in codice codice: corrispondenza biunivoca tra simboli e informazioni insieme di simboli usati per trasmettere informazioni es alfabeto Morse._ a _ b _. _. c _.. d. e.._. f. g. h.. i I simboli che usa il DNA, sono le 4 basi azotate Gli amminoacidi in natura sono 20 Se nel DNA vi fossero 20 basi azotate si potrebbero avere 20 simboli diversi: uno per ogni amminoacido Ma nel DNA le basi azotate sono 4 Il segnale in codice per ogni amminoacido è rappresentato da una successione di 3 basi azotate lungo un filamento di DNA Il segnale in codice per ogni amminoacido non può essere rappresentato da 2 basi azotate perché le possibili combinazioni in questo caso sarebbero 16 (4 2 ), mentre gli amminoacidi sono 20 L insieme di 3 basi azotate in un certo ordine che codifica per un amminoacido è chiamato: tripletta di codice Ma il DNA rimane sempre nel nucleo mentre le proteine vengono sintetizzate dai ribososmi nel citoplasma. Per indicare al ribosoma in quale sequenza devono essere legati gli amminoacidi il DNA trascrive l informazione su una molecola di mrna TRASCRIZIONE nel mrna

5 Il doppio filamento del DNA si despiralizza e si apre in un punto per azione di enzimi Le basi azotate esposte dei nucleotidi di un solo filamento del DNA richiamano i nucleotidi complementari di RNA liberi nel nucleo Nucleotidi complementari di RNA: U A G C C G A T I nucleotidi di RNA agganciati alle basi azotate complementari si allineano lungo il filamento del DNA vengono legati uno dopo l altro (per mezzo dell enzima RNApolimerasi) formano una molecola di mrna L mrna è formato così da una sequenza di nucleotidi che segue l ordine dei nucleotidi del DNA Ogni gruppo di tre nucleotidi nel mrna è detto codone (unità di codice) Ogni codone codifica per un amminoacido Ogni amminoacido può essere codificato da diversi codoni 61 dei 64 codoni possibili codificano per amminoacidi I rimanenti tre codoni (UAG UAA UGA) sono chiamati codoni senza senso servono come segnali di stop nella traduzione (servono come punteggiatura) L mrna si separa dal DNA si porta fuori del nucleo nel citoplasma TIPI DI RNA mrna (messaggero) porta al citoplasma le informazioni che il DNA ha trascritto Gli mrna sono tanti quante sono le proteine

6 La diversificazione tra un mrna e l altro sta nella successione e nel numero dei nucleotidi rrna (ribosomale) associato a proteine, forma i ribosomi viene sintetizzato nei nucleoli (corpuscoli presenti nel nucleo) Ribosomi ultrastrutture dove vengono sintetizzate le proteine TIPI ribosomi liberi sintetizzano le proteine usate dalle cellule ribosomi legati alla membrana del RER (la maggior parte) sintetizzano proteine usate fuori delle cellule polisomi ribosomi riuniti in gruppi gruppo di ribosomi che legge la stessa molecola di mrna trna STRUTTURA (di trasporto) i ribosomi sono composti da rrna + proteine presentano due subunità - subunità maggiore - subunità minore due siti: - sito A (amminoacido) - sito P (proteina) trasporta gli amminoacidi ai ribosomi nell ordine indicato dal mrna viene sintetizzato dal DNA ha la forma di trifoglio presenta: una posizione specifica per l attacco dell amminoacido: ACC una posizione specifica su cui sporgono tre basi azotate: anticodone Le basi azotate dell anticodone sono complementari alle basi azotate di un codone del mrna ha il compito di trasportare il suo amminoacido ai ribosomi TRADUZIONE nei RIBOSOMI L mrna nel citoplasma scorre lungo il ribosoma che associa a ogni codone del mrna, l anticodone di un trna Il primo codone è sempre AUG UAC (fmet metionina modificata) La subunità maggiore del ribosoma presenta due siti sito A (amminoacido) sito B (proteina)

7 Il ribosoma dopo aver letto un codone del mrna nel sito A richiama il trna con l anticodone complementare al codone letto Il trna chiamato, si aggancia con il suo anticodone al codone complementare posto nel sito A Successivamente il ribososma scorre lungo il filamento di mrna il codone letto con il suo trna passa nel sito P e il successivo codone del mrna si posiziona nel sito A Questo nuovo codone richiama il trna con l anticodone complementare. Il trna chiamato si aggancia con il suo anticodone al codone complementare posto nel sito A L amminoacido del trna precedente si lega con legame peptidico al nuovo amminoacido tramite l azione di un particolare enzima: peptidilsintetasi Il trna posto nel sito P lascia il suo amminoacido sul ribosoma e torna libero nel citoplasma per legarsi a un altra molecola dello stesso amminoacido (ad opera di enzimi specifici: amino-trna-sintatasi Il ribosoma continua a scorrere lungo il filamento di mrna e legge il successivo codone Mediante l azione di speciali enzimi (peptidilsintetasi) si formano i legami peptidici tra i vari amminoacidi trasportati dai trna L appaiamento tra i codoni del mrna e gli anticodoni del trna continua fino a quando il ribosoma non legge un codone del mrna che non codifica per nessun amminoacido (codone senza senso) La tripletta senza senso (terminatore di catena) UAG UGA UAA segna la fine della molecola proteica Man mano che il ribosoma si sposta lungo la catena di mrna la parte iniziale del mrna rimane libera e un altro ribosoma può formare con essa un complesso di inizio.

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