Legami chimiciLegami chimiciLegami chimiciLegami chimici

• CovalenteCovalenteCovalenteCovalente

• Legami deboliLegami deboliLegami deboliLegami deboli

Legame Legame Legame Legame fosfodiestericofosfodiestericofosfodiestericofosfodiesterico

Legami deboliLegami deboliLegami deboliLegami deboli

Legami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogenoInterazioni idrofobicheInterazioni idrofobicheInterazioni idrofobicheInterazioni idrofobicheAttrazioni di Van Attrazioni di Van Attrazioni di Van Attrazioni di Van derderderderWaalsWaalsWaalsWaalsLegami ioniciLegami ioniciLegami ioniciLegami ionici

Studio delle macromolecole

LipidiLipidiLipidiLipidi

Rappresentano un gruppo di diverse sostanze biologiche Rappresentano un gruppo di diverse sostanze biologiche Rappresentano un gruppo di diverse sostanze biologiche Rappresentano un gruppo di diverse sostanze biologiche costituiti principalmente o esclusivamente da gruppi non polaricostituiti principalmente o esclusivamente da gruppi non polaricostituiti principalmente o esclusivamente da gruppi non polaricostituiti principalmente o esclusivamente da gruppi non polari

1.1.1.1. Lipidi NeutriLipidi NeutriLipidi NeutriLipidi Neutri

2.2.2.2. FosfolipidiFosfolipidiFosfolipidiFosfolipidi

3.3.3.3. SteroidiSteroidiSteroidiSteroidi

Lipidi NeutriLipidi NeutriLipidi NeutriLipidi Neutri(grassi o (grassi o (grassi o (grassi o oliioliioliiolii di riserva)di riserva)di riserva)di riserva)

La maggior parte dei lipidi neutri nei sistemi viventi è La maggior parte dei lipidi neutri nei sistemi viventi è La maggior parte dei lipidi neutri nei sistemi viventi è La maggior parte dei lipidi neutri nei sistemi viventi è rappresentata dai Trigliceridirappresentata dai Trigliceridirappresentata dai Trigliceridirappresentata dai Trigliceridi

Acidi grassi saturi ed insaturiAcidi grassi saturi ed insaturiAcidi grassi saturi ed insaturiAcidi grassi saturi ed insaturi

Di solito i grassi Di solito i grassi Di solito i grassi Di solito i grassi animalianimalianimalianimali sono solidi poiché nei trigliceridi che li sono solidi poiché nei trigliceridi che li sono solidi poiché nei trigliceridi che li sono solidi poiché nei trigliceridi che li

costituiscono predominano costituiscono predominano costituiscono predominano costituiscono predominano acidi grassi a lunga catena e saturiacidi grassi a lunga catena e saturiacidi grassi a lunga catena e saturiacidi grassi a lunga catena e saturi che a che a che a che a

temperatura ambiente tendono ad impaccarsi strettamente tra lorotemperatura ambiente tendono ad impaccarsi strettamente tra lorotemperatura ambiente tendono ad impaccarsi strettamente tra lorotemperatura ambiente tendono ad impaccarsi strettamente tra loro....

I Trigliceridi I Trigliceridi I Trigliceridi I Trigliceridi vegetali vegetali vegetali vegetali tendono a presentare tendono a presentare tendono a presentare tendono a presentare acidi grassi a catena breve o acidi grassi a catena breve o acidi grassi a catena breve o acidi grassi a catena breve o

insaturi;insaturi;insaturi;insaturi; questi trigliceridi a temperatura ambiente sono liquidi oleosiquesti trigliceridi a temperatura ambiente sono liquidi oleosiquesti trigliceridi a temperatura ambiente sono liquidi oleosiquesti trigliceridi a temperatura ambiente sono liquidi oleosi

FosfolipidiFosfolipidiFosfolipidiFosfolipidi

GlicolipidiGlicolipidiGlicolipidiGlicolipidi

Costituenti delle membrane cellulari assieme ai fosfolipidi Costituenti delle membrane cellulari assieme ai fosfolipidi Costituenti delle membrane cellulari assieme ai fosfolipidi Costituenti delle membrane cellulari assieme ai fosfolipidi

SteroidiSteroidiSteroidiSteroidi

Le molecole di colesterolo sono trasportate dal flusso ematico cLe molecole di colesterolo sono trasportate dal flusso ematico cLe molecole di colesterolo sono trasportate dal flusso ematico cLe molecole di colesterolo sono trasportate dal flusso ematico come lipoproteine ome lipoproteine ome lipoproteine ome lipoproteine

a bassa densità (LDL) , si tratta di particelle plasmatiche consa bassa densità (LDL) , si tratta di particelle plasmatiche consa bassa densità (LDL) , si tratta di particelle plasmatiche consa bassa densità (LDL) , si tratta di particelle plasmatiche consistenti in migliaia di istenti in migliaia di istenti in migliaia di istenti in migliaia di

molecole di colesterolo coniugate ad una proteina.molecole di colesterolo coniugate ad una proteina.molecole di colesterolo coniugate ad una proteina.molecole di colesterolo coniugate ad una proteina.

In contrasto con le LDL , esistono altre molecole trasportatriciIn contrasto con le LDL , esistono altre molecole trasportatriciIn contrasto con le LDL , esistono altre molecole trasportatriciIn contrasto con le LDL , esistono altre molecole trasportatrici di colesterolo le di colesterolo le di colesterolo le di colesterolo le

HDL che realmente tendono a ridurre la deposizione del colesterHDL che realmente tendono a ridurre la deposizione del colesterHDL che realmente tendono a ridurre la deposizione del colesterHDL che realmente tendono a ridurre la deposizione del colesterolo nell’ambito olo nell’ambito olo nell’ambito olo nell’ambito

delle placche delle placche delle placche delle placche ateroschelotricheateroschelotricheateroschelotricheateroschelotriche

Monosaccaridi (zuccheri semplici) la cui formula è:Monosaccaridi (zuccheri semplici) la cui formula è:Monosaccaridi (zuccheri semplici) la cui formula è:Monosaccaridi (zuccheri semplici) la cui formula è:

(CH(CH(CH(CH2222O)O)O)O)nnnn

Dove n è compreso tra 3 e 7Dove n è compreso tra 3 e 7Dove n è compreso tra 3 e 7Dove n è compreso tra 3 e 7

Glucosio = CGlucosio = CGlucosio = CGlucosio = C6666HHHH12121212OOOO6666

Glucosio + Glucosio + Glucosio + Glucosio + GlucosioGlucosioGlucosioGlucosio MaltosioMaltosioMaltosioMaltosio

Glucosio + Galattosio LattosioGlucosio + Galattosio LattosioGlucosio + Galattosio LattosioGlucosio + Galattosio Lattosio

Glucosio + Fruttosio SaccarosioGlucosio + Fruttosio SaccarosioGlucosio + Fruttosio SaccarosioGlucosio + Fruttosio Saccarosio

GlicogenoGlicogenoGlicogenoGlicogeno

AmidoAmidoAmidoAmido

Polisaccaridi di RiservaPolisaccaridi di RiservaPolisaccaridi di RiservaPolisaccaridi di Riserva

ProteineProteineProteineProteine

•EnzimiEnzimiEnzimiEnzimi•Fattori di TrascrizioneFattori di TrascrizioneFattori di TrascrizioneFattori di Trascrizione•Proteine di Membrana Proteine di Membrana Proteine di Membrana Proteine di Membrana (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori (trasportatori, canale, recettori di membrana)di membrana)di membrana)di membrana)

•Ormoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescitaOrmoni e Fattori di crescita•AnticorpiAnticorpiAnticorpiAnticorpi•Trasporto Trasporto Trasporto Trasporto (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, (emoglobina, LDL, HDL…HDL…HDL…HDL….).).).)

Una catena Una catena Una catena Una catena polipeptidicapolipeptidicapolipeptidicapolipeptidica è costituita da una è costituita da una è costituita da una è costituita da una

lunga catena di aminoacidi (da 50 a 2000), lunga catena di aminoacidi (da 50 a 2000), lunga catena di aminoacidi (da 50 a 2000), lunga catena di aminoacidi (da 50 a 2000),

ciascuno legato al suo vicino da un legame ciascuno legato al suo vicino da un legame ciascuno legato al suo vicino da un legame ciascuno legato al suo vicino da un legame

peptidico covalente.peptidico covalente.peptidico covalente.peptidico covalente.

• Acidi• Basici• Neutri non polari• Neutri polari

Il tipo di aminoacidi presenti in una proteina determinerà le caratteristiche chimiche della proteina

Aminoacidi essenzialiAminoacidi essenzialiAminoacidi essenzialiAminoacidi essenziali

Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere Il nostro organismo non riesce a sintetizzarli e devono essere assunti con la dietaassunti con la dietaassunti con la dietaassunti con la dieta

•Il legame peptidico si forma tra l’estremità COOH terminale di uIl legame peptidico si forma tra l’estremità COOH terminale di uIl legame peptidico si forma tra l’estremità COOH terminale di uIl legame peptidico si forma tra l’estremità COOH terminale di un n n n aminoacido e l’estremità NH2 terminale dell’aminoacido successivaminoacido e l’estremità NH2 terminale dell’aminoacido successivaminoacido e l’estremità NH2 terminale dell’aminoacido successivaminoacido e l’estremità NH2 terminale dell’aminoacido successivo.o.o.o.

•Le proteine presentano una polarità.Le proteine presentano una polarità.Le proteine presentano una polarità.Le proteine presentano una polarità.

•Iniziano sempre con l’estremità NH2 terminale e finiscono sempreIniziano sempre con l’estremità NH2 terminale e finiscono sempreIniziano sempre con l’estremità NH2 terminale e finiscono sempreIniziano sempre con l’estremità NH2 terminale e finiscono sempre con con con con l’estremità COOH terminale.l’estremità COOH terminale.l’estremità COOH terminale.l’estremità COOH terminale.

•La polarità NH2La polarità NH2La polarità NH2La polarità NH2----COOH delle proteine corrisponde alla polarità 5’ COOH delle proteine corrisponde alla polarità 5’ COOH delle proteine corrisponde alla polarità 5’ COOH delle proteine corrisponde alla polarità 5’ ––––3’ dell’3’ dell’3’ dell’3’ dell’mRNAmRNAmRNAmRNA....

• Struttura PrimariaStruttura PrimariaStruttura PrimariaStruttura Primaria

• Struttura SecondariaStruttura SecondariaStruttura SecondariaStruttura Secondaria

• Struttura TerziariaStruttura TerziariaStruttura TerziariaStruttura Terziaria

• Struttura QuaternariaStruttura QuaternariaStruttura QuaternariaStruttura Quaternaria

La sequenza degli aminoacidi della proteina è La sequenza degli aminoacidi della proteina è La sequenza degli aminoacidi della proteina è La sequenza degli aminoacidi della proteina è

dettata dalla sequenza dei nucleotidi del dettata dalla sequenza dei nucleotidi del dettata dalla sequenza dei nucleotidi del dettata dalla sequenza dei nucleotidi del

rispettivo gene rispettivo gene rispettivo gene rispettivo gene

STRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIASTRUTTURA TERZIARIA

La struttura tridimensionale della proteina è La struttura tridimensionale della proteina è La struttura tridimensionale della proteina è La struttura tridimensionale della proteina è

determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli determinata dalla formazione di legami deboli

tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.tra le catene laterali dei vari aminoacidi.

• Legami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogenoLegami idrogeno• Legami ioniciLegami ioniciLegami ioniciLegami ionici• Attrazioni di Attrazioni di Attrazioni di Attrazioni di vanvanvanvan derWallsderWallsderWallsderWalls• Interazioni idrofobiche Interazioni idrofobiche Interazioni idrofobiche Interazioni idrofobiche

La posizione di ciascun aminoacido all’interno La posizione di ciascun aminoacido all’interno La posizione di ciascun aminoacido all’interno La posizione di ciascun aminoacido all’interno

della sequenza della sequenza della sequenza della sequenza

determina la struttura tridimensionale della determina la struttura tridimensionale della determina la struttura tridimensionale della determina la struttura tridimensionale della

proteina.proteina.proteina.proteina.

Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende Quindi la forma che la proteina assume dipende

dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la dalla sequenza di aminoacidi che costituiscono la

proteinaproteinaproteinaproteina

Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.

Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce

con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula.

Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso cruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteina

Dominio ProteicoDominio ProteicoDominio ProteicoDominio Proteico

Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena Una sottostruttura di una catena polipeptidicapolipeptidicapolipeptidicapolipeptidica che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente che si ripiega indipendentemente

in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.in una struttura compatta stabile.

Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed Contiene in genere da 40 a 350 aminoacidi ed è l’unità modulare da cui sono costituite le è l’unità modulare da cui sono costituite le è l’unità modulare da cui sono costituite le è l’unità modulare da cui sono costituite le

proteine più grandi.proteine più grandi.proteine più grandi.proteine più grandi.

I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso I diversi domini di una proteina sono spesso associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.associati a differenti funzioni.

Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di Le proteine piccole consistono tipicamente di un solo dominio, mentre le proteine più grandi un solo dominio, mentre le proteine più grandi un solo dominio, mentre le proteine più grandi un solo dominio, mentre le proteine più grandi

sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.sono formate da molti domini.

Proteina Proteina Proteina Proteina SrcSrcSrcSrc ((((SarcSarcSarcSarc) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:) formata da 4 domini:SH3 SH3 SH3 SH3 ––––Attività di regolazioneAttività di regolazioneAttività di regolazioneAttività di regolazioneSH2 SH2 SH2 SH2 ––––Attività di regolazioneAttività di regolazioneAttività di regolazioneAttività di regolazionePiccolo dominio Piccolo dominio Piccolo dominio Piccolo dominio chinasicochinasicochinasicochinasico ––––Attività cataliticaAttività cataliticaAttività cataliticaAttività cataliticaGrosso dominio Grosso dominio Grosso dominio Grosso dominio chinasicochinasicochinasicochinasico ––––Attività cataliticaAttività cataliticaAttività cataliticaAttività catalitica

Rimescolamento dei dominiRimescolamento dei dominiRimescolamento dei dominiRimescolamento dei domini

La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare La variazione di un singolo aminoacido può provocare gravi effetti sul fenotipo dell’organismogravi effetti sul fenotipo dell’organismogravi effetti sul fenotipo dell’organismogravi effetti sul fenotipo dell’organismo

Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in Ciascuna proteina si ripiega normalmente in un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere un’ unica conformazione stabile che in genere è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.è quella in cui è minima l’energia libera.

Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare Tuttavia la conformazione può cambiare leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce leggermente quando la proteina interagisce

con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula. con altre molecole della cellula.

Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso Questo cambiamento di forma è spesso cruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteinacruciale per l’attività della proteina

Regolazione positivaRegolazione positivaRegolazione positivaRegolazione positiva

Regolazione negativaRegolazione negativaRegolazione negativaRegolazione negativa

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