Definició, Estructura i Propietats Clau de les Proteïnes

Definició de Proteïnes

És un principi immediat format pels bioelements Carboni (C), Hidrogen (H), Oxigen (O) i Nitrogen (N), entre altres. Aquests bioelements formen els aminoàcids, que es van repetint i s'uneixen entre si per formar cadenes polipeptídiques. Un cop plegades, aquestes cadenes poden exercir la seva funció.

Hi ha 20 aminoàcids diferents que formen les proteïnes i s'uneixen químicament mitjançant un enllaç peptídic.

Aminoàcids i Ió Dipolar (Zwitterió)

Un aminoàcid és una substància que conté un grup funcional amino i un altre àcid carboxílic.

En una solució aquosa, els aminoàcids s'ionitzen i originen un ió dipolar (o zwitterió), és a dir, un ió amb una part carregada negativament i una altra carregada positivament. Així, poden actuar com a bases i com a àcids.

Classificació dels Grups R dels Aminoàcids

Els aminoàcids es classifiquen segons la naturalesa del seu grup R (cadena lateral):

Grups R Aromàtics (Derivats del Benzè)

• Fenilalanina
• Tirosina
• Triptòfan

Grups R Apolar (Estructures Hidrocarbonades)

• Glicina
• Alanina
• Valina
• Leucina
• Isoleucina
• Prolina

Grups R Polars sense Càrrega

• Serina
• Treonina
• Cisteïna
• Metionina
• Asparagina
• Glutamina

Grups R Carregats Positivament

• Lisina
• Arginina
• Histidina

Grups R Carregats Negativament

• Aspartat
• Glutamat

Estructura de la Proteïna

L'estructura de les proteïnes es defineix en quatre nivells:

Estructura Primària

És la seqüència d'aminoàcids que se succeeixen en la cadena, l'un al costat de l'altre.

Estructura Secundària

S'obté com a resultat del plegament de la cadena sobre si mateixa, de manera que la molècula de proteïna adquireix una estructura tridimensional local (com l'hèlix alfa o el full beta).

Estructura Terciària

En algunes proteïnes, l'estructura secundària es plega un altre cop sobre si mateixa, a causa de les interaccions entre els grups R.

Estructura Quaternària

Es constitueix quan s'uneixen, mitjançant diversos tipus d'enllaços o interaccions, dues o més cadenes polipeptídiques per tal de formar una proteïna funcional.

Propietats Fisicoquímiques de les Proteïnes

Especificitat

A diferència d'altres biomolècules, com ara els glúcids o els lípids, les proteïnes són específiques de cada espècie, i fins i tot de cada individu, ja que depèn de la informació genètica.

Solubilitat

Les proteïnes són solubles en aigua si disposen de prou aminoàcids amb grups polars. En solució, les proteïnes poden actuar com a àcids o com a bases segons presentin una càrrega electroquímica negativa o positiva, depenent del pH del medi.

Desnaturalització

La calor, els valors extrems de pH o la presència de certs dissolvents orgànics, com l'alcohol o l'acetona, produeixen el trencament dels enllaços no covalents o alteren la càrrega electroquímica. Com a conseqüència d'aquestes alteracions, les proteïnes es desnaturalitzen, és a dir, es despleguen parcialment o totalment, i no poden dur a terme la seva funció.

Punt Isoelèctric

És un valor de pH en el qual les molècules d'aminoàcids no presenten càrrega elèctrica neta. Si té un pH inferior al del punt isoelèctric, els aminoàcids presenten càrrega neta positiva i tendeixen a actuar com a bases. Si té un pH superior, els aminoàcids presenten càrrega neta negativa i actuen com a àcids.