1. Le proteine Le proteine, o protidi, sono le macromolecole presenti in quantità più abbondante all interno delle cellule; ne costituiscono circa il 50% del peso secco, e sono presenti in tutti i compartimenti cellulari, nella matrice extracellulare, nel plasma e in altri uidi biologici. Nell organismo umano rappresentano circa il 19% del peso totale. 100% Da un punto di vista chimico le proteine sono composti quaternari, costituiti principalmente da H, O, C, e N, e talvolta anche S e P. In particolare, sono macromolecole costituite da 20 diverse unità fondamentali chiamate amminoacidi, che, come tanti anelli, si uniscono tra loro a formare una lunga catena. Oltre ai 20 amminoacidi fondamentali (proteici) ve ne sono altri, detti non proteici, che non costituiscono le proteine ma svolgono funzioni diverse. 50% Acqua: 60% Proteine: 19% Lipidi: 15% Sali minerali: 5% Glucidi: 1% Vitamine: tracce 90% 80% 70% 60% 40% 30% La composizione dell organismo umano. 20% 10% 0% 2. La struttura dei protidi Gli amminoacidi, come si deduce dal loro nome, sono molecole che possiedono sia un gruppo amminico sia un gruppo carbossilico (acido). La struttura è comune a tutti gli amminoacidi, ed è costituita da un atomo di carbonio centrale, che dispone di 4 legami, con: un atomo di idrogeno; il gruppo carbossilico ( COOH ); il gruppo amminico ( NH2 ); un gruppo de nito variabile, indicato con R , caratteristico di ciascun amminoacido. Approfondisci VIDEO Le proteine: generalità IMPARA CON LE IMMAGINI La struttura di un amminoacido O H GRUPPO AMMINICO N H 1 atomo di CARBONIO centrale legato a 1 IDROGENO H C C GRUPPO CARBOSSILICO H O GRUPPO R variabile e caratteristico di ciascun amminoacido R Gli amminoacidi con un solo gruppo amminico e un solo gruppo carbossilico che si trovano in una soluzione a pH neutro assumono la forma di ioni dipolari, detti zwitterioni. La molecola risulta complessivamente neutra, ma la distribuzione dei gruppi di atomi determina un accumulo di carica positiva nella regione occupata dal gruppo amminico (che risulta carico, come NH3+ ) e un accumulo di carica negativa nella regione occupata dal gruppo carbossilico (come CO2 ). Questa condizione fa sì che ogni amminoacido abbia un caratteristico punto isoelettrico (pI) che rappresenta il valore di pH al quale l amminoacido è elettricamente neutro. Vediamo la formula chimica (a sinistra) e la formula dipolare, ovvero lo zwitterione (a destra), di un amminoacido. R CH NH2 CO2H R CH CO2 + NH3 CAPITOLO 3 I protidi 295