Quali sono i monomeri delle proteine

Cosa sono le proteine

Prima di conoscere i monomeri delle proteine, vediamo quali sono le proteine. Le proteine ​​sono i polimeri naturali che svolgono un ruolo vitale nei processi vitali. Le proteine ​​producono più del 50% del peso a secco delle cellule e sono presenti in grandi quantità rispetto a qualsiasi altra biomolecola. Pertanto, essi differiscono notevolmente dagli altri principali tipi di biomolecole tra cui lipidi, carboidrati e acidi nucleici. La cosa più importante è che le proteine ​​sono le biomolecole più studiate a causa della loro struttura, funzioni, proprietà fisiochimiche, modifiche e applicazioni, specialmente nelle aree più avanzate della scienza come ingegneria genetica, materiali eco-compatibili, nuovi materiali compositi basati su fonti rinnovabili. Le proteine ​​come biomolecole sono responsabili dell'esecuzione di molte funzioni importanti nei sistemi biologici, tra cui la catalisi enzimatica (da parte degli enzimi), la difesa (da immunoglobuline, tossine e antigeni di superficie cellulare), il trasporto (mediante i trasportatori circolanti), il supporto (mediante fibre), il movimento ( formando fibre muscolari come il collagene, la cheratina e la fibrina), la regolazione (tramite proteine ​​osmotiche, regolatori genetici e ormoni) e la conservazione (mediante legame agli ioni). Le proteine ​​sono importanti risorse rinnovabili prodotte da animali, piante e microrganismi come virus e batteri. Alcune importanti proteine ​​vegetali includono zeina, proteine ​​della soia e proteine ​​del grano. Caseina e fibroina di seta sono alcune proteine ​​presenti negli animali. Esempi di importanti proteine ​​batteriche includono lattato deidrogenasi, chimotripsina e fumarasi.

Le proteine ​​sono formate dall'unione di un gran numero di unità monomeriche. Le proteine ​​contengono uno o più polipeptidi. Ciascuna catena polipeptidica è formata dall'unione di un gran numero di amminoacidi attraverso legami chimici noti come legami peptidici. Il gene che codifica per quella specifica proteina determina la sequenza di aminoacidi. Una volta formata una catena polipeptidica, si ripiega per dare una specifica struttura tridimensionale, che è unica per quella particolare catena polipeptidica. La conformazione di una catena polipeptidica è determinata principalmente dalla sequenza amminoacidica e da molteplici e deboli interazioni tra le parti della catena polimerica. Queste interazioni deboli possono essere interrotte applicando calore o aggiungendo una sostanza chimica che alla fine modifica la conformazione della struttura 3-D del polipeptide. Questo processo di interruzione è noto come denaturazione delle proteine. La denaturazione alla fine fermerà l'attività funzionale delle proteine. Quindi, la struttura della proteina è molto importante per mantenere i loro ruoli.

Struttura proteica

La struttura delle proteine ​​può essere discussa in termini di quattro livelli di strutture; primario, secondario, terziario e quaternario. Il struttura primaria di una proteina è la sua sequenza di amminoacidi. Ci sono due tipi di strutture secondarie; α-helix e β-sheet. Il struttura terziaria delle proteine ​​è determinata dalla struttura tridimensionale, che può essere globosa o fibrosa. La struttura terziaria è più complessa e compatta. Struttura quaternaria di una proteina è molto più complessa a causa del suo più alto grado di modelli di piegatura. La maggior parte delle proteine ​​con struttura quaternaria contiene subunità, che sono tenute insieme da legami non di alleanza. Ad esempio, l'emoglobina ha quattro subunità.

Quali sono i monomeri delle proteine

Un monomero è la principale unità funzionale e strutturale di un polimero. Sono gli elementi costitutivi dei polimeri. Il monomero di una proteina è un amminoacido. Un gran numero di molecole di amminoacidi si uniscono tra loro mediante legami peptidici per formare catene polipeptidiche. Due o più catene polipeptidiche sono unite insieme per formare grandi proteine. La sequenza di aminoacidi determina la struttura e la funzione di una proteina.

Struttura generale di un amminoacido

Ci sono 20 diversi aminoacidi che formano tutte le proteine ​​nel sistema biologico disponendo in diverse sequenze. La sequenza di aminoacidi è conosciuta come la struttura primaria di una proteina. Quando si considera la formula chimica di una molecola di amminoacido, contiene tre gruppi; gruppo amminico (-NH₂), gruppo acido carbossilico (-COOH) e catena laterale (gruppo R), che è specifico per ciascun amminoacido. L'amminoacido più semplice contiene un atomo di idrogeno come il gruppo R noto come glicina.

Riferimenti:

Belgacem, M. N., & Gandini, A. (Eds.). (2008). Monomeri, polimeri e materiali compositi da risorse rinnovabili. Amsterdam: Elsevier. Moore, J. N., & Slusher, H. S. (1970). Biologia: una ricerca di ordine in complessità. Grand Rapids: Zondervan Pub. Casa. Raven, P. H., & Johnson, G. B. (1988). Capire la biologia. St. Louis: Times Mirror / Mosby College Pub. Walsh, G. (2002). Proteine: biochimica e biotecnologia. Chichester: J. Wiley. Whitford, D. (2005). Proteine: struttura e funzione. Hoboken, NJ: J. Wiley & Sons. Cortesia dell'immagine: "Protein primary structure" di National Human Genome Research Institute - (Dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia "AminoAcid ball" di GYassineMrabetTalk - creato con Inkscape. - Opera privata (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia