Volume 2

CH3 H 2N CH CH3 + HNO2 COOH alanina HO C H + N2 + H2O COOH acido nitroso acido -idrossipropanoico o acido lattico Gli amminoacidi possono inoltre essere decarbossilati con formazione di ammine e deamminati con formazione di idrossiacidi o acidi carbossilici o chetoacidi; le due reazioni possono avvenire contemporaneamente con formazione di alcoli. I singoli amminoacidi si trovano nelle proteine, alcuni sono liberi nei germogli delle piante. Altri, tra quelli presenti nelle proteine, sono detti essenziali o indispensabili, in quanto l organismo umano non è in grado di produrli, ma deve trovarli già presenti in determinati alimenti. Le proteine sono sostanze azotate, polimeri di amminoacidi, e hanno questa composizione: C 54%, H 24%, N 16%, O 7%. Sono dette sostanze quaternarie per evidenziare che oltre a C, H e O contengono anche N che è l elemento che le contraddistingue (infatti nessun alimento contiene tanto N quanto gli alimenti a base proteica), tuttavia le proteine contengono anche S e P. Caratteristiche biologiche delle proteine Le proteine svolgono diverse azioni nell organismo umano: azione plastica, cioè inducono la formazione di plasma nelle cellule, ragion per cui sono particolarmente utili per la crescita cellulare e corporea; azione enzimatica, ogni enzima (catalizzatore delle reazioni cellulari) è costituito prevalentemente da una o più proteine (come si vedrà più avanti); azione colloidale, dovuta alla loro notevole dimensione (elevato peso molecolare) e presenza di carica elettrica (dovuta alla dissociazione degli amminoacidi) che provoca turgore cellulare; i colloidi hanno carica elettrica e sono molto importanti quelli del latte, del vino, ecc. Queste sostanze sono le più caratteristiche degli organismi viventi tanto che, più le proteine si assomigliano (per la composizione in amminoacidi) più esse denotano somiglianza genetica. In altri termini, le proteine di cereali si assomigliano tra loro più di quelle dei cereali in confronto a quelle delle leguminose; le proteine dei felini si assomigliano tra loro più di quelle degli uccelli; così, nell ambito umano, più ci si allontana dalla famiglia e dalle popolazioni più le proteine sono differenti. Il rigetto che si può verificare in seguito a trapianto di organi è dovuto sostanzialmente alla differenza delle proteine fra il soggetto che dona e colui che riceve l organo. Molte sostanze, e fra queste gli aminoacidi essenziali contenuti nelle proteine nobili, devono essere assunte direttamente dall individuo tramite una corretta alimentazione. L uovo da questo punto di vista è un alimento completo. Punto isoelettrico di alcune proteine. Proteine pH pepsina albumina d uovo emoglobina ribonucleasi citocromo e lisozima 1 4,9 6,8 9,6 10,6 11 La differenza delle proteine è dovuta a vari fattori: diversa composizione dei singoli amminoacidi; diversa sequenza/posizione degli amminoacidi lungo la catena proteica; infatti, con i 20 amminoacidi che si trovano nelle proteine si possono avere migliaia di proteine differenti. A seconda della % in amminoacidi e della quantità di amminoacidi essenziali, le proteine assumono diverso valore biologico (% di proteina assimilata dall organismo): uovo 100, latte 90, carne 75, riso 75, frumento 55, mais 55, legumi 35. Le proteine sono contraddistinte da un elevato peso molecolare (da 10.000 fino a vari milioni di Dalton); sottoposte a riscaldamento subiscono una denaturazione che ne deforma la configurazione spaziale (è quello che succede ai capelli sottoposti a riscaldamento durante la messa in piega ), perdendo anche la possibilità di svolgere determinate attività biologiche (è il caso degli enzimi), poiché viene modificata la loro conformazione spaziale. Assumono carica elettrica che dipende dal mezzo (ambiente) in cui sono immerse; ad esempio nel vino (che ha pH 3-3,5) assumono carica positiva, mentre nel latte (che ha pH 6,8 circa) la loro carica è negativa: questo perché il punto isoelettrico delle proteine del vino e del latte è superiore rispettivamente a pH 3,5 e inferiore a pH 6,8. 103

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CORSO DI CHIMICA MODULARE