proteine

Cosa sono le proteine:

Le proteine ​​sono nutrienti essenziali per l'organismo umano, che consistono in macromolecole biologiche formate da una o più catene di amminoacidi.

Più della metà del peso secco delle cellule di tutti gli esseri viventi è composta da proteine, le macromolecole biologiche di maggiore importanza.

Queste macromolecole si trovano abbondantemente nei cibi animali.

Composizione proteica

La composizione e le altre caratteristiche delle proteine ​​sono oggetto della biochimica, che è una sottodisciplina della biologia.

La composizione delle proteine ​​ha carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno e in quasi tutti c'è anche la presenza di zolfo . Possono essere presenti anche elementi come ferro, zinco e rame .

Le proteine ​​sono fondamentalmente composte da un insieme di aminoacidi collegati in modo covalente.

Una lunga catena di aminoacidi è un polipeptide .

Tali collegamenti tra amminoacidi sono definiti legami peptidici .

I legami peptidici si verificano come reazione tra il gruppo amminico (composto organico derivato dall'ammoniaca) da un amminoacido e il gruppo carbossilico (componente degli acidi carbossilici) da un altro.

C = carbonio; H = idrogeno; O = ossigeno; N = azoto; R = R gruppo o catena laterale (identità aminoacidica).

Ci sono 20 aminoacidi che possono combinarsi in vari modi per formare diversi tipi di proteine.

Scopri di più sugli amminoacidi.

Tipi di proteine

Le proteine ​​possono essere classificate in due gruppi tenendo conto del ruolo che svolgono nel corpo: proteine ​​dinamiche e proteine ​​strutturali.

Proteine ​​dinamiche

Le proteine ​​dinamiche hanno la funzione di difendere l'organismo, di trasportare sostanze, catalizzare reazioni e controllare il metabolismo.

Proteine ​​strutturali

Le proteine ​​strutturali hanno la funzione principale di formare la struttura delle cellule e dei tessuti del corpo.

Classificazione delle proteine

La classificazione delle proteine ​​varia in base al fattore principale preso in considerazione.

Classificazione della composizione

Quando l'oggetto di studio è la composizione delle proteine, possono essere classificate in due gruppi:

• Proteine ​​semplici : sono quelle che durante l'idrolisi rilasciano solo aminoacidi.
• Le proteine ​​coniugate sono proteine ​​che, durante l'idrolisi, rilasciano amminoacidi e un radicale non peptidico.

Classificazione per il numero di catene polipeptidiche

Per quanto riguarda il numero di catene polipeptidiche, le proteine ​​possono essere classificate come:

• Proteine ​​monomeriche : sono le proteine ​​che hanno solo una catena polipeptidica.
• Proteine ​​oligomeriche : sono le proteine ​​formate da più di una catena polipeptidica.

Classificazione per forma

Per quanto riguarda la forma, le proteine ​​possono essere classificate in due tipi:

• Proteine ​​fibrose: nelle proteine ​​fibrose, le catene polipeptidiche si avvolgono come una corda. Una delle caratteristiche delle proteine ​​fibrose è che non sono solubili in soluzioni acquose. Inoltre, sono responsabili della forza e della flessibilità delle strutture in cui sono presenti. Esempi di proteine ​​fibrose : cheratina, collagene
• Proteine ​​globulari: le catene polipeptidiche di proteine ​​globulari si piegano in forma approssimativamente sferica o globulare, facendole assomigliare a un globo. Le proteine ​​globulari sono generalmente solubili in soluzioni acquose. Esempi di proteine ​​globulari : emoglobina, enzimi.

Immagini di una proteina fibrosa e una proteina globulare

Ulteriori informazioni su emoglobina ed enzima.

Struttura delle proteine

Per quanto riguarda la struttura della molecola proteica, vedi come può essere classificata:

Struttura primaria

La struttura primaria è determinata geneticamente. È la struttura più semplice di tutte, in cui gli aminoacidi sono disposti in modo lineare.

Struttura secondaria

Affinché una struttura proteica sia secondaria, la struttura primaria deve avere amminoacidi legati covalentemente. Pertanto, le molecole possono subire rotazioni e infine auto-interagire in tre modi:

• Alfa elica : la forma elicoidale si verifica quando si verificano legami idrogeno tra gli amminoacidi.
• Lenzuoli beta : quando si verificano legami idrogeno tra aminoacidi e la conseguente generazione di una foglia e una struttura rigida.
• Obbligazioni : sono strutture non regolari nel nucleo e la loro formazione avviene al di fuori del ripiegamento della proteina.

Struttura terziaria

Si verifica quando lo spiegamento della struttura secondaria è disposto nello spazio tridimensionale.

Struttura quaternaria

Questa struttura avviene attraverso un'interazione tra catene polipeptidiche identiche o meno, che si raggruppano e formano un'unica struttura tridimensionale.

Funzioni di proteine

Le proteine ​​svolgono un ruolo chiave nel corpo. Sono la base del materiale che forma organi e tessuti, nonché la base della formazione di ossa, capelli, denti, ecc.

La funzione della proteina varia in base alla sua forma e struttura. Virtualmente tutte le funzioni delle cellule devono essere mediate dalle proteine.

Scopri alcune delle principali funzioni delle proteine.

• Struttura le cellule
• Agire come enzimi e quindi accelerare le reazioni chimiche.
• Trasporta molecole e ioni.
• Conservare le sostanze.
• Aiuta il movimento di cellule e tessuti.
• Costruisci e ripara tessuti e muscoli.
• Partecipa alla regolazione dei geni.
• Per causare la contrazione muscolare attraverso l'azione di due tipi di proteine: miosina e actina .
• Difendi l'organismo (gli anticorpi sono tipi di proteine).
• Trasportare ossigeno (l'emoglobina è la proteina che trasporta l'ossigeno attraverso il corpo).
• Fornire energia.
• Agire sulla regolazione del metabolismo sotto forma di ormoni.

Caratteristiche delle proteine

Una delle principali caratteristiche delle proteine ​​è una capacità di denaturazione designata. La denaturazione consiste nell'alterazione irreversibile delle proprietà delle proteine ​​quando vengono riscaldate o mescolate.

Per quanto riguarda il corpo umano, è il secondo componente più grande dell'organismo e quindi solo l'acqua.

Le caratteristiche delle proteine ​​differiscono in base alla loro origine: quelle di origine animale hanno un più alto valore biologico; sono considerate proteine ​​complete, con tutti gli amminoacidi essenziali in quantità e proporzioni ideali.

Proteine ​​e cibo

Quando ingeriamo un alimento, l'utilizzo delle proteine ​​da parte del nostro organismo avviene attraverso la digestione.

Nella digestione, le proteine ​​sono esposte ad un acido e l' idrolisi e quindi si verifica la loro denaturazione .

Quando sottoposti a calore eccessivo e agitazione, per esempio, le strutture secondarie e terziarie subiscono cambiamenti irreversibili e quindi perdono le loro proprietà. Per questo motivo alcuni alimenti perdono il loro potere nutrizionale quando vengono cotti.

Le proteine ​​possono essere di origine animale e di origine vegetale.

Conoscere le principali caratteristiche di queste proteine.

Alimenti ad alto contenuto di proteine ​​animali

Consulta un elenco di esempi di alimenti proteici di origine animale.

• tonno
• gamberetto
• Carne rossa
• pollo
• uova
• Perù
• carne di maiale
• yogurt

Alimenti ricchi di proteine ​​vegetali

Consulta un elenco di esempi di alimenti proteici di origine vegetale.

• mandorla
• arachide
• Riso integrale
• farina d'avena
• broccoli
• pisello
• spinaci
• Fagioli cucinati
• lenticchie

Tra gli alimenti di origine vegetale, ci sono anche alcuni frutti ricchi di proteine :

• avocado
• prugna
• banana
• Albicocca secca
• fico
• lampone
• guaiava
• jabuticaba
• Jaca
• arancione
• melone
• uva passa

Digestione delle proteine

Il processo di digestione delle proteine ​​inizia nello stomaco. L'acido cloridrico qui presente inizia il processo denaturando le proteine, cioè distruggendo i legami idrogeno della loro struttura.

Successivamente, le catene proteolitiche perdono la loro forma e vengono sottoposte all'azione degli enzimi. A questo punto, l'enzima pepsina provoca la trasformazione delle proteine ​​in molecole più piccole, cioè la pepsina provoca una parziale degradazione della proteina e idrolizza i legami peptidici.

Il secondo stadio della digestione delle proteine ​​avviene nell'intestino tenue. In esso, le proteine ​​sono sottoposte alle azioni degli enzimi pancreatici. Dopo questo, i peptidi e gli amminoacidi vengono assorbiti e portati al fegato.

Enzimi coinvolti nella digestione delle proteine

La percentuale di proteine ​​rilasciate dal corpo sotto forma di feci corrisponde a circa l'1% della quantità ingerita.

Sintesi proteica

La sintesi delle proteine ​​è un processo determinato dal DNA, nel quale le cellule biologiche generano nuove proteine. Questo si verifica in tutte le cellule del corpo.

Durante il processo, la trascrizione del DNA avviene tramite l'RNA messaggero e quindi una traduzione di tale informazione da parte dei ribosomi e del trasportatore dell'RNA, che trasporta gli amminoacidi.

La sequenza di amminoacidi determina la formazione della proteina.

La sintesi proteica è divisa in tre fasi: trascrizione, traduzione e attivazione degli amminoacidi .

Ulteriori informazioni su RNA.

trascrizione

Nella fase di trascrizione, l'RNA messaggero (mRNA) trascrive il messaggio cistron (parte del DNA).

L'enzima RNA polimerasi si lega a un complesso enzimatico. La doppia elica si disfa e quindi i legami dell'idrogeno che legano le basi delle catene vengono distrutti.

Successivamente, inizia il processo di sintesi di una molecola di mRNA. Durante questo processo, le connessioni tra le basi avvengono:

• DNA adenina con mRNA mRNA.
• Timina di DNA con adenina di mRNA.
• Citosina del DNA con guanina di mRNA e così via.

Alla fine, la molecola dell'mRNA si separa dal filamento di DNA (che a sua volta ha legami di idrogeno di nuovo) e la doppia elica è ristabilita.

Prima di lasciare il nucleo, l'RNA viene maturato o elaborato. Alcune delle sue parti vengono rimosse e quelle che rimangono stabiliscono legami tra loro e formano un RNA maturo.

Questo RNA ha la codifica degli amminoacidi e può passare al citoplasma, che è la parte della cellula in cui si verificherà la fase di traduzione.

traduzione

È in questa fase che si formano le proteine.

La fase di traduzione ha luogo nel citoplasma della cellula e consiste in un processo in cui il messaggio presente nell'mRNA viene decodificato nel ribosoma.

Attivazione di aminoacidi

Durante il processo di traduzione, la RNA Carrier (RNAt) entra in scena. È quindi designato perché ha la funzione di trasportare gli amminoacidi dal citoplasma ai ribosomi.

Gli aminoacidi sono quindi attivati ​​da alcuni enzimi che si legano al tRNA, dando origine al complesso aa-RNAt.

Elettroforesi proteica

L'elettroforesi proteica è un esame che consiste nella separazione delle proteine ​​presenti nelle urine (proteine ​​urinarie) o nel siero del sangue (proteine ​​del siero).

È un esame utilizzato per rilevare l'assenza, la riduzione o l'aumento di proteine ​​e per rilevare la presenza di proteine ​​anomale. Questo test aiuta nella diagnosi di malattie che influenzano l'assorbimento, la perdita e la produzione di proteine.

Una quantità irregolare di proteine ​​può indicare, ad esempio, problemi ai reni, diabete, malattie autoimmuni e cancro.

La misurazione della quantità di proteine ​​totali può anche indicare lo stato nutrizionale di un individuo.

Eccesso di proteine ​​nel corpo

L'assunzione di proteine ​​deve essere moderata, perché in eccesso può causare problemi di salute. Un organismo che ha una quantità eccessiva di proteine ​​può subire danni ai reni (come i calcoli) e sviluppare malattie come l'arteriosclerosi e l'osteoporosi, aumento di peso e problemi al fegato.

Per questo motivo, è necessario essere molto cauti nel seguire la cosiddetta "dieta proteica" (dieta basata su alimenti che sono buone fonti di proteine), poiché il consumo non può essere esagerato.

Piccole proteine ​​nel corpo

Se da un lato una quantità eccessiva di proteine ​​nel corpo è dannosa per il corpo, una quantità molto bassa è anche dannosa.

Uno degli effetti causati dalla bassa quantità di proteine ​​nel corpo è, ad esempio, l'atrofia di una parte del sistema nervoso centrale.

Inoltre, l'individuo può anche presentare riduzione del peso, costante sensazione di stanchezza, dolori muscolari, problemi di guarigione, perdita di capelli, ecc.

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Proteine ​​muscolari

Il consumo di alimenti ricchi di proteine ​​è di fondamentale importanza per coloro che si allenano con l'intenzione di guadagnare massa muscolare.

Durante gli esercizi con i pesi, una rottura della proteina si verifica nel tessuto muscolare. Per riparare questi tessuti, l'organismo cercherà le proteine ​​alimentari esistenti.

Per questo motivo, è essenziale per un individuo che esercita e vuole raggiungere una certa crescita muscolare per ingerire cibi ricchi di proteine ​​su base regolare per tutto il giorno.

Alcune persone si rivolgono all'uso di integratori proteici per integrare l'assunzione giornaliera raccomandata.

Tuttavia, questo uso deve essere accompagnato da un esperto di nutrizione, che terrà conto anche delle abitudini alimentari, dello stile di vita e degli sport praticati della persona, tra gli altri.

Allergia alle proteine ​​del latte vaccino

L'allergia alle proteine ​​del latte vaccino, nota anche come APLV, è considerata l'allergia alimentare più frequente. Si stima che il 2, 2% dei bambini presenti APLV nei primi anni di vita.

È una reazione allergica che il corpo non ha solo a contatto con il latte di mucca, ma anche a contatto con i suoi derivati.

Questa reazione può manifestarsi in tre modi diversi: IgE mediata, non IgE mediata o mista .

Controlla sotto alcune caratteristiche di ciascuna delle forme di manifestazione: