proteina
Macromolecola costituita da lunghe catene polipeptidiche. Le p. sono presenti in tutti gli organismi viventi e rappresentano i principali componenti delle cellule. Sono costituite dagli elementi carbonio, ossigeno, azoto, idrogeno, zolfo; talvolta contengono anche fosforo o iodio, oltre a metalli quali ferro, zinco e rame. Se presentano anche altri gruppi chimici sono dette p. coniugate: per es. lipoproteine, associate a lipidi, e glicoproteine, con glicidi. Mentre nel mondo vegetale troviamo riserve di p. in alcuni organi, come per es. i semi, in tutti gli animali e nell'uomo, a differenza degli zuccheri e dei grassi, le p. non si trovano mai come sostanze di accumulo, per cui occorre rifornirsene in continuazione attraverso l'alimentazione. Le principali fonti alimentari di p. sono la carne, il pesce, le uova, il latte e i derivati, i legumi e in parte anche i cereali.
Funzioni
Esistono p. con funzioni di protezione (la cheratina delle unghie o dei peli), di sostegno (il collagene del tessuto connettivo) e p. specifiche, che svolgono attività fondamentali per la vita. Tale, per es., è l'emoglobina contenuta negli eritrociti, che ha funzione di fissare l'ossigeno e trasportarlo a tutte le cellule del corpo. Altre p. specifiche sono alcuni ormoni, come l'insulina, l'ormone ipofisario della crescita o quello della tiroide, tutti regolatori di processi metabolici vitali. Esistono inoltre anche p. di difesa, come il fibrinogeno del sangue che ne permette la coagulazione, o gli anticorpi che l'organismo produce per difendersi dagli antigeni. Una importantissima classe di sostanze proteiche è quella degli enzimi.
Gli amminoacidi
Le p. sono costituite da numerose molecole di α-amminoacidi, legate fra loro mediante legami peptidici tra il gruppo carbossilico di una molecola e il gruppo amminico della successiva, costituendo nel loro insieme una catena polipeptidica. Tra tutti gli amminoacidi presenti in natura solo 20 sono i costituenti fondamentali delle proteine. Con formula generale H2N-CHR-COOH, sono caratterizzati dalle diversità delle catene laterali (R), che differiscono fra loro per dimensioni, forma, carica, capacità di formare legami idrogeno e per reattività chimica. Queste caratteristiche conferiscono alla molecola proteica specifiche proprietà. La sequenza degli amminoacidi lungo la catena polipeptidica è la diretta espressione dell'informazione genetica contenuta nel DNA (→ codice genetico e sintesi proteica).
Struttura
Le differenze tra una p. e l'altra dipendono dalla loro struttura, che è organizzata su quattro livelli: la struttura primaria, determinata dal tipo e dalla sequenza degli amminoacidi; la struttura secondaria, cioè la forma della molecola che può essere distesa o elicoidale; la struttura terziaria, che dipende dal ripiegamento della catena proteica su sé stessa (p. globulari o p. fibrose); infine, la struttura quaternaria, presente in alcune p. complesse formate da subunità unite tra loro in svariati modi (come nell'emoglobina). Basta un piccolo cambiamento, anche in una soltanto di queste quattro strutture, per avere una p. differente o la comparsa di proprietà anomale, talvolta causa di malattie.