Contenuto
- Produzione di proteine dagli aminoacidi
- Legame peptidico tra aminoacidi
- Catene laterali di aminoacidi
- Ordine degli aminoacidi e ripiegamento delle proteine
- Catene laterali e pieghevoli
- Numero di combinazioni di aminoacidi
Le catene lunghe, o polimeri, degli aminoacidi sono chiamate proteine (sebbene le proteine non debbano essere esclusivamente aminoacidi). Gli aminoacidi sono collegati da quelli che sono i "legami peptidici". L'ordine degli aminoacidi è determinato dall'ordine dei nucleotidi (l '"alfabeto" genetico) in un gene del DNA, che a sua volta determina il modo in cui la proteina si ripiega e funziona.
Produzione di proteine dagli aminoacidi
Il processo di collegamento degli aminoacidi in proteine inizia nel nucleo cellulare. Messenger RNA (mRNA) per un gene viene creato utilizzando un tratto di DNA come modello. L'mRNA quindi viaggia fuori dal nucleo verso i produttori di proteine chiamati "ribosomi". Qui è dove vengono prodotte le proteine. Nei ribosomi, trasferire l'RNA (tRNA) quindi attaccare gli aminoacidi sull'mRNA. Essenzialmente l'mRNA viene utilizzato come modello per costruire la proteina.
Legame peptidico tra aminoacidi
Gli aminoacidi sono uniti testa a coda in lunghi polimeri lineari. In particolare, il gruppo di acido carbossilico (-CO) di un amminoacido si attacca al gruppo di amminoacidi (-NH) del successivo. Questo legame è chiamato "legame peptidico". Tali catene di aminoacidi sono chiamate "polipeptidi".
Catene laterali di aminoacidi
Gli aminoacidi hanno catene laterali attaccate all'atomo di carbonio centrale. Queste catene laterali hanno diverse caratteristiche elettrostatiche (incollaggio). Questo è importante nel modo in cui la proteina inizialmente lineare si ripiega quando viene rilasciata dal suo modello di mRNA.
Ordine degli aminoacidi e ripiegamento delle proteine
La forma della proteina è determinata dalla sequenza degli aminoacidi. I legami in una lunga catena polipeptidica consentono la libera rotazione degli atomi, il che conferisce alla spina dorsale della proteina una grande flessibilità. La maggior parte delle catene polipeptidiche, tuttavia, si piega in una sola forma e la maggior parte di esse lo fa spontaneamente.
Catene laterali e pieghevoli
Il ripiegamento è determinato dall'ordine delle catene laterali degli aminoacidi. Queste catene laterali interagiscono con ciascuna e con l'acqua nella cellula. Le catene laterali polari tendono a torcersi per affrontare l'acqua. Le catene laterali non polari si trasformano nel centro della sfera proteica, essendo idrofobiche (acqua antipatica). La distribuzione di siti polari e non polari è quindi uno dei fattori più importanti che regolano il ripiegamento della proteina.
Numero di combinazioni di aminoacidi
20 aminoacidi sono usati per produrre proteine. Mentre ci sono 20 ^ n polipeptidi diversi che sono lunghi n amminoacidi, una frazione molto piccola delle proteine risultanti sarebbe stabile. La maggior parte avrebbe numerose forme con livelli di energia quasi equivalenti. Potendo cambiare facilmente forma per adottare un diverso livello di energia, non sarebbero quindi abbastanza stabili da essere utili all'organismo. Un aminoacido nel posto sbagliato può quindi rendere inutile una proteina. Pertanto, la maggior parte delle mutazioni nel DNA non avvantaggia l'organismo. Solo attraverso un'enorme quantità di tentativi ed errori si sono evolute le proteine utili.