Le PROTEINE o PROTIDI I protidi o proteine sono composti quaternari in quanto formati essenzialmente da 4 elementi: C (carbonio), H (idrogeno), O (ossigeno) e N (azoto). Altri elementi come S (zolfo) e P (fosforo) sono presenti in piccole quantità. Chimicamente le proteine sono costituite dall'unione sequenziale in catene lineari di tante unità di base dette amminoacidi o aminoacidi. Come suggerisce il nome, gli amminoacidi (A.A.) sono formati da un gruppo amminico (-NH2) ed un gruppo acido (carbossile -COOH). Il gruppo R, riportato nella formula generale, è la parte chimica variabile perché specifica di ogni amminoacido. Si conoscono circa una ventina di amminoacidi differenti (i cosiddetti magic twenties), i quali, combinandosi tra loro vanno a costituire le proteine. In base al numero di amminoacidi combinati, si distinguono: - le proteine con una quantità > di 50 A.A. (per alcuni autori tale valore è > di 100 A.A.); - i peptidi con una quantità < di 50 A.A. (per alcuni autori tale valore è < di 100 A.A.). Il corpo umano è capace di sintetizzare alcuni amminoacidi per la struttura delle proteine, tuttavia non è in grado di produrne altri altrettanto necessari alla crescita ed allo sviluppo. Questi ultimi vengono definiti amminoacidi essenziali (A.A.E.) e devono essere introdotti preformati con la dieta. Gli AmminoAcidi Livelli strutturali delle Proteine Gli amminoacidi sono tenuti insieme nelle molecole proteiche dal legame peptidico che.impegna il gruppo carbossilico (-COOH) di un A.A. con quello amminico (-NH2) di quello successivo. Per ogni legame peptidico forrnato, si elimina una molecola d'acqua. Se si considera la disposizione spaziale delle catene proteiche possiamo osservare almeno 4 grandi livelli di organizzazione strutturale. La struttura secondaria considera la La struttura primaria indica disposizione spaziale che assume la solo la sequenza di catena peptidica. Poiché gli atomi di C amminoacidi nella catena centrali di ogni A.A. presentano un proteica. E' caratterizzata da buon grado di libertà, le catene un preciso tipo e ordine di peptidiche si sistemano nella forma A.A. uniti tra loro dal legame spaziale più stabile, per esempio, nella peptidico. forma a spirale che costituisce un'alfa-elica. Questa struttura è resa stabile da legami deboli che si formano La struttura terziaria è data tra gruppi funzionali rimasti scoperti e quando la struttura sufficientemente vicini. secondaria di una proteina si ripiega in vari punti in modo da determinare una forma tridimensionale caratteristica e specifica. Questo tipo di struttura riguarda le proteine globulari che presentano una attività biologica specializzata (ad esempio, enzimi ed ormoni). La struttura quaternaria è data dall'associazione di più catene polipeptidíche che già presentano una struttura secondaria o terziaria. Si formano in questo modo molecole a potenzialità biochimica più complesse. Tipico esempio è l'emoglobina costituita da 4 catene: 2 di tipo alfa e 2 di tipo beta, a ciascuna delle quali è legato un gruppo eme contenentq ferro Classificazione delle proteine Le proteine si possono classificare considerando: la composizione chimica; la configurazione spaziale; il valore biologico. A) La composizione chimica le suddivide in: - proteine semplici o omoproteine formate da soli amminoacidi (es.: albumine, globuline, glutenine, gliadine); - proteine coniugate o eteroproteine che sono formate da una proteina semplice e da un gruppo non proteico (es.: glicoproteine, lipoproteine, cromoproteine). Classificazione Spaziale delle Proteine B) La configurazione spaziale per cui distinguiamo: - le proteine fibrose per la loro proprietà di essere soprattutto proteine di struttura (es.: actina, miosina, collagene, elastina, ovomucina); - le proteine globulari caratterizzate da una forma gressolanamente sferica (es.: mioglobina, emoglobina). N.B. TUTTI gli ENZIMI sono proteine globulari e determinano ogni reazione del metabolismo! Classificazione secondo valore biologico C) Il valore biologico (V.B.) delle proteine (è la classificazione che maggiormente interessa i nutrizionisti) che ci permette di stabilire la qualità di una proteina in base alla presenza o meno degli amminoacidi essenziali (A.A.E.) e precisamente si dicono: - proteine ad alto valore biologico o complete quelle che contengono in quantità nutrizionalmente valide tutti gli 8 A.A.E. (es.: proteine di uova, carne, pesce, latte e formaggi); - proteine a medio valore biologico o parzialmente complete quelle che non risultano ben equilibrate in A.A.E. poiché uno o più di essi non sono presenti in quantità significative ai fini nutrizionali (es.: proteine di legumi e lievito); - proteine a basso valore biologico o incomplete quelle che non contengono uno o più A.A.E., pertanto non sono nutrizionalmente valide (es.: proteine dei cereali).