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BIOCHIMICA - Coggle Diagram

- - - - CARBOIDRATI: > fonte E, degradati in monosaccaridi assorbibili (eccesso immagazzinati come glicogeno, nei muscoli e fegato), ATP da degradazione glucosio. LIPIDI: > trigliceridi, scissi in glicerolo + 3 AG e poi riorganizzati in trigliceridi (accumulati se non servono come riserve in t. adiposo). PROTEINE: Scopo di fornire aa, no riserva, tranne in carenza (cannibalismo).
      - ATP: Adenosina trifosfato (Adenina + Ribosio + 3Pi, fosfati α leg. P-estere con C5, β e γ fosfoanidridci). IDROLISI ATP: idrolisi leg. P, ortofosforica (ADP + Pi, < E) / pirofosforica (AMP + Pirofsfato -> 2° idrolisi per Pi liberi, > E)
        
        REAZIONI METABOLISMO: endoergonica sfavorita (E da idrolisi ATP) - esoergonica favorita. Trasportatori: veicolano e- per complessi proteici per fosforilazione-Ox nel mitocondrio. MAPPA METABOLICA
  - - - DEGRADAZIONE (intestino assorbe solo monosaccaridi). AMIDO = α-amilasi salivare (ptialina, endonucleasi, taglia catene α-1-4 tra glucosio e promuove idrolisi) -> pH A. stomaco inattiva -> α-amilasi pancreatica intestino (stessa funzione, rimangono frammenti di maltosio, maltotriosio e α-destrine) -> Ultimi enzimi nei microvili intestinali, ottengono glucosio. GLUCOSIO e SACCAROSIO = vie ≠
        
        GLUCOSIO: fosforilazione (+P, per non attraversare la membrana cellulare ed uscire) -> In f(x) delle necessità = Glicolisi (Ox, forma Piruvato e ATP), via 5-fosfati (Ox, per sintesi A. nucleici), glicogeno (biosintesi in caso di eccesso), polimeri strutturali (biosintesi di altre mlecole)
        
        GLICOLISI (1glucosio -> 2 piruvato + 2ATP, 10 reazioni di cui 3 irreversibili) ubiquitaria avviene nel citosol, (fase 6C esosi, apporto E, preparatoria, -2 ATP -> fase 3C triosi, recupero / generazione E, +4ATP)
        
        GLICOLISI ESOSI: 1) Fosforilazione ossidativa (by esochinasi, glucosio + ATP -> glucosio-6-P, C6, blocca glucosio nella cell., irreversibile, -ΔG=-16.7 kJ/mol). 2) Conversione (by glucosio-6-fosfato-isomerasi, glucosio-6-P -> fruttosio-6-P, aldoso -> chetoso). 3) 2° fosforilazione (by fosfofruttochinasi-1, fruttosio-6-P + ATP -> fruttosio-1,6-bifosfato, C1, irreversibile dato che libera E, -ΔG=-14.2 kJ/mol). 4) Scissione in 2 triosi (Isomeri gliceraldeide-3-P <=> diidrossiacetonfosfato, la prima sottratta e il secondo continua a trasformarsi).
        
        GLICOLISI TRIOSI: 5) Doppio (tutte reazioni in doppio, diidrossiaceton-P -> 2 gliceraldeide-3-P, spostamento equilibrio). 6) 3° fosforilazione (by gliceraldeide-3-P deidrogenasi, Ox 2 gliceraldeide-3-P -> 2 1,3-bifosfoglicerato + P da Red NAD+->NADH). 7) Trasferimento P (by fosfoglicerato-chinasi, 1,3-bifosfoglicerato + ADP -> 3-fosfoglicerato + ATP in fosforilazione a liv. substrato, esoergonica). 8) Conversione (by fosfoglicerato mutasi, P-E + 3-fosfoglicerato -> 2,3 bifosfoglicerato + E -> P-E + 2-fosfoglicerato, P C3->C2). 9) Deidratazione (by enolasi, C2=C3, 2-fosfoglicerato -> fosfoenolpiruvato + H2O). 10) Trasferimento P (by piruvato-chinasi, 2 fosfoenolpiruvato -> 2 piruvato, irreversibile)
        
        PIRUVATO (3C, 2 molecole, ≠ metabolismo f(x) O2)
        
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        Riassunta = Glucosio + NAD+ + 2ADP + 2Pi -> 2piruvato + 2NADH + 2H+ + 4ATP + 2H2O. Altri zuccheri = enzimi intestinali catalizzano scissione (lattosio, saccarosio)
        
        REGOLAZIONE: Fosfofruttochinasi (regolazione allosterica) = regolatore glicolisi, attiva da basse E e alta [AMP] / disattiva, inibito da alte [ATP], citrato, H+] -> [ATP]/[AMP] regola velocità invio glucosio alla glicolisi.
        
        Glucosio = entra nelle cellule tramite Recettori glu-4, regolato by insulina ([glucosio] nel plasma, elevato e k) che si lega ai recettori insulinici inducendo trasportatori ad avvicinarsi e fondersi alla membrana, viceversa se si distacca dai recettori il glu-4 si raggruppa e si allontana (diabete = non funzionamento del sistema)
        
        PENTOSO FOSFATI (Fase Ox lineare ciclica, Ox glucosio 6C -> ribosio 5C per A. nucleici, da via lineare + Red NADP+ -> NADPH per biosintesi, da via ciclica, modulate in f(x) necessità + Fase non Ox)
        
        FASE OSSIDATIVA (3 reazioni, ottenere zuccheri 5C, 1glucosio-6-P + 2NADP+ -> 1ribosio-5-P + 2NAPH) = 1) Ox substrato (Ox glucosio-6-P -> 6-fosfogluconato + Red NADP+ -> NADPH); 2) Idrolisi (6-fosfogluconato -> ribulosio-5-P+CO2 + Red NADP+ -> NADPH); 3) Decarbossilazione-Ox (ribulosio-5-P -> ribosio-5-P)
        
        FASE NON OSSIDATIVA (circolare per max NADPH, 6 ribulosio-5-P -> 5 glucosio-6-P) = 1) Isomerizzazione (Ribulosio-5-P <-> Xilulosio-5-P); 2) Reagiscono tra loro (ribulosio + xilulosio -> 7C + 3C); Ri-reagiscono (7C + 3C -> 4C + glucosio-6-P che riprende via); 3) Max efficienza (xilulosio + 4C -> fruttosio-6-P che ritorna glucosio + gliceraldeide-3-P). X2 = associata a reazione completamente identica + condensazione tra 2 gliceraldeidi (4 + 1 = 5 glucosio-6-P)
        
        REGOLAZIONE = da Glucosio-6-P deidrogenasi, inibita da elevata [NADPH] / promossa da bassa [NADPH]
        
        GLICOGENOSINTESI (sintesi in eccesso glucosio). 2 reazioni preliminari per cedere glucosio al glicogeno = 1) by fosfoglucomutasi (glucosio-6-P + E-P -> glucosio-1,6-P + E -> glucosio-1-P + E-P); 2) Pirofosforilazione (by UDP- glucosio pirofosforilasi, glucosio-1-P + UTP -> pirofosfato + UDP-glucosio). Uracile trifosfato donatore glucosio a glicogeno
        
        SINTESI: by glicogeno sintetasi, allunga catene (leg. glicosidico α1-4), UDP-glucosio dona unità su C4 (estremità non riducente), NON inizia / ramifica. Ramificante = crea ramificazione, scinde α1-4 e crea α1-6. Glicogenina = inizia catena, accetta glucosio-UDP (by glucosiltransferasi, leg. con OH- di R tirosina), prosegue fino 8 residui, rimane sempre attaccata
        
        GLICOGENOLISI (degradazione in carenza glucosio). Rottura leg. glicosidici α1-4 e α1-6 ramificazioni = 1) Fosforolisi (by glicogeno fosforilasi (glicogeno -> glucosio-1-P + rottura α1-4 dalle estremità non riducenti fino ai primi 4 residui, poi deramificante -> attività transferasica 3 residui a un blocco vicino + glicosidica scindendo α1-6, poi riprende); 2) Mutazione (by glucomutasi, glucosio-1-P -> glucosio-6-P); 3) Defosforilazione (per uscire dalle cell. by glucosio-6-fosfatasi)
        
        GLUCONEOGENESI (carenza glucosio, percorsi non saccarolitici). Inverso glicolisi (citosol, stesi enzimi e reazioni ma inverse, tranne -ΔG). Substrati precursori = piruvato (glicolisi), lattato (omolattica nei muscoli), glicerolo (da trigliceridi), Aa glucogenici (si ottengono piruvato /intermedi Krebs), Intermedi Krebs (ossalacetato o a-chetoglutarato). NO A. grassi / aa chetogenici -> AcetilCoA (-ΔG).
        
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  - - - TRIGLICERIDI INTRODOTTI DIETA = Legati a molecole per solubilità (> prot.) .PROCESSO ASSIMILAZIONE = 1) Leg superficialmente con sali biliari nell'intestino; 2) Degradati by lipasi; 3) Assorbiti + nuova interazione -> AG post assorbimento; 4) Trasporto nel plasma by chilomicroni, con la circolazione sanguigna raggiungono tuti i tessuti; 5) Scissione nei capillari in prossimità, by lipasi, permettendo assorbimento; 6) β-Ox AG + glicerolo -> idrossiaceton-P. TRIGLICERIDI SINTETIZZATI DA FEGATO
        
        SALI BILIARI = da cistifellea, derivano da colesterolo, intestino. A. colico (regioni idrofobiche + idrofiliche, opposti, associano con trigliceridi + si uniscono in micelle, il trigliceride espone glicerolo esterno) -> assorbimento intestinale trigliceride, interazione idrofilica micella - lipasi pancreatica
        
        CHILOMICRONI = lipoproteine plasmatiche, sfere, interno (esteri del colesterolo + trigliceridi), esterno (colesterolo libero nei fosfolipidi, organizzano parte idrofobica e idrofilica, + prot. membrana). Tipologie = densità < con > [G], viceversa > [prot.]. VLDL = lipoproteine, trasportano trigliceridi sintetizzati in fegato da rimanenze chilomicroni. IDL = lipoproteine trasportatrici, fegato, da IDL (scarti VLDL), per metabolismo colesterolo (fegato / dieta)
        
        LIPOPROTEINE LIPASI = a contatto capillari-tessuto grazie catena glu. Si lega a superifice prot. trasporto by prot. Apo C-II dei trasportatori, attivando E -> scissione + divisione E / riserva (goccioline trigliceridi). Albumina trasporta nel sangue grasso non assorbito. Rimanenze chilomicroni (superficie + trigliceridi non consegnati + colesterolo libero). Rimanenze VLD (reindirizzate al fegato come IDL)
        
        MOBILITAZIONE T. RISERVA = scissione per uscire da cell. ed entrare nel plasma (leg. albumina, glicerolo -> diidrossiaceton-P per glicolisi / gluconeogenesi + AG β-Ox per E). Lipasi per idrolisi trigliceridi riserva (regolata by insulina inibisce, adrenalina e glucagone segnale mobilitazione, epinefrina stress)
        
        DEGRADAZIONE OX A. GRASSI (contemporanea gluconeogenesi per tessuti che non possono usare AG, carenza zuccheri) = Attivazione AG: by acil-CoA sintetasi (AG + ATP -> pirofosfato + acil-adenilato, formato da AMP + AG, poi acil -adenilato + acetil-CoA -> acil-CoA + AMP). Trasporto: acetil-CoA < 10 C entra mitocondri, by carnitina, interazione entra by aciltransferasi I (citosol) poi scissa by aciltransferasi II (mitocondrio) -> riutilizzo carnitina. β-Ox: 4 diverse parti, acil-CoA -> acetil-CoA + acyl-CoA con -2C + FADH2 + NADH, processo ciclico fino esaurimento C (-> solo acetil-CoA + ossalacetato -> Ciclo di Krebs)
        
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        COLESTEROLO = Fegato (sintetizzato direttamente / da rimanenze chilomicroni) -> costruzione IDL -> sintesi LDL (lipoprot. esteri colesterolo, trasporta in tessuti), si attacca a recettori LDL cell. (fossa, che racchiude trasportatore con membrana formando vescicola -> lisosomi con E degradativi, vescicola di ritorno con solo recettori). Colesterolo - cell. (sintesi membrana, vie biosintetiche, sali biliari e steroidei, esterificato per riserva) -> rimanenze ritornano al fegato by HDL per poi essere eliminato
        
        Eccesso colesterolo = in circolazione sanguigna genera patologie -> efficienza sistemi di consegna by Sistemi di controllo: Controllo post arrivo in cell. (attivazione gene che spegne E biosintesi colesterolo fegato) + Controllo post assorbimento (attiva Acil-CoA, colesterolo aciltransferasi ACAT che cat. esterificazione) + Controllo pre tessuto (una volta assorbito, spegne trascrizione gene per recettore -> blocco assorbilento con accumulo plasmatico
  - - - DEGRADAZIONE OX AA
        
        PROTEASI = mantenimento equilibrio (contro vecchiaia e modificazione). Taglio leg. peptidici (stomaco -> intestino) -> aa liberi (trasportatori per enterociti) + oligopeptidi (esopeptasi) -> tripeptidi -> dipeptidi (idrolisi by peptidasi) -> amminoacidi (entrata membrana basale intestino -> uscita membrana apicale t. sanguigno). Condizioni ottimali (aa intatti) / non ottimali (degradazione).
        
        ELIMINAZIONE G. AMMINICO = Aminotransferasi (by transaminasi, scambio G. chetonico con G. amminico, aa corrispondente cheto i + chetoA corrispondente aa i) -> Transaminazione (interno cell., aa + α-chetoglutarato, chetoA -> aa corrispondente è glutammato + chetoA corrispondente aa i). Glutammato caricano tutti NH3, subisce deamminazione-Ox -> riottenere G. amminico libero + α-chetoglutarato
        
        DEAMMINAZIONE-OX FEGATO= Associata Red NAD+ -> NADH.; by glutammato deidrogenasi: MUSCOLO 1) Trasferimento muscolo -> fegato (transaminazione, glutammato + piruvato -> alanina + α-chetoglutarato); 2) Fegato (transaminazione inversa, glutammato può liberare NH4+). ALTRI T. 1) Trasferimento nel fegato (Glutammato + ATP + NH4+ -> glutammina); 2) Idrolisi nel fegato (by glutaminasi, glutammina + H2O -> glutammato + NH4+
        
        ELIMINAZIONE NH3+ = N -> urea -> urine. Ciclo dell'Urea: citosol e mitocondrio 1) by carbamil fosfato sintetasi 1, 2 ATP + Urea -> Carbamil-P. 2) (mitocondrio): Carbamil-P + ornitina -> citrolina. 3) (cityosol) citrolina + aspartato (da Krebs) + 1ATP -> arginino succinato. 4) arginin succinato -> fumarato (per Krebs) + arginina. 5) Arginina -> urea + ornitina (rientra nel mitocondrio)
        
        Degradazione aa (da scheletro C, dopo transaminazione): Piruvato / glucogenici (intermedi Krebs) / chetogenici (acetilCoA e acetoacetato, da leucina e lisina only). Precursori aa: zuccheri 6/5/4 C, intermedi Krebs, intermedi glicolisi. Reazioni sintesi: [Grafico] aa-n° passaggi, pochi passaggi (aa semplici), molti passaggi (aa essenziali) -> VALORE NUTRIZIONALE PROTEINE (f(x) organismo origine e similitudine)
- - - - H2O
        
        Polarizzata, 2 doppietti, 104,5° (Leg. H 2,8 Å, H ... O = ghiaccio ordinato 4 leg., > vol e < d, liquida disordinata 3.4 leg. in media). Donatore / accettore e-
        
        SOLVENTE: Idrofile (sostituzione leg. soluto-solvente, ΔG<0). **Idrofobiche** (disposizione intorno ordinata, < leg tra H2O, >ΔH e <ΔS, ΔG>0). Anfipatiche (formazione micelle, con regioni idrofiliche a contatto e idrofobiche all'interno, >ΔS e ΔG<0)
      - LEGAMI
        
        Deboli = struttura macromolecole, interazioni E
        
        Interazioni di Wander-Waals = Ridistribuzione temporanea e- tra 2 a. vicini, creazione di 2 dipoli transienti che induce 2 dipoli transienti associati nell'altra.
        
        Interazione idrofobiche = Da vantaggio termodinamico da > disordine H2O intorno (<40 kj/mol)
        
        Leg. H = tra 2 a. elettronegativi, uno accettore e l'altro donatore di H (leg. debole <100 kj/mol ma fortificato da x n°)
        
        Interazione enzima-substrato = S è reagente, molto forte: leg. H, interazioni idrofobiche e ioniche (catione + anione) combinate x n°
        
        Forti = Leg. covalenti. 12-17 kj/mol
      - PROTEINE
        
        Polimeri lineari, assumono specifiche 3D, aa + leg. peptidici. Peptide ~ 50 aa (catena corta). Proteina ~ 50 aa (catena lunga)
        
        FUNZIONI: sostegno strutturale (costituiscono cellule e tessuti), trasporto (legano molecole idrofobe in aq), catalisi (catalizzatori enzimatici), difesa (anticorpi), regolazione (ormoni), movimento (attività muscolare)
        
        STRUTTURA: in base avvolgimento cambia struttura e funzione, 20 aa tutti α (Cα, centro chirale, 2 enantiomeri L per proteine / D + G. amminico, G. carbossilico, H, R che li differenzia). β aa no in proteine, Glicina R ≡ H (achirale)
        
        pH = forma zwitterionica in condizioni fisiologiche (cariche [NH3+] e [COO-] si annullano), pH ≡ pka. pI = punto con max [zwitterionica], pka media
        
        20 AA (naturali) -> TABELLA CON PROPRIETA': codice a 3 o 1 lettera. pka COOH ~ 2 e NH3+ ~ 9 + pkR + % frequenza + Indice idrofobico (> allora > idrofobicità, se <0 idrofilo)
        
        R = aa polari (Ser, Pro, Thr, Cys, Gln, Asn) / apolari (Gly & co) / carichi + (Lys, Arg, His) / - (Asp, Glu); in pH estremi risultano denaturati: pH<pka protonato, pH>pka deprotonato. Eq. Henderson-Hasselbach: pH = pka + log [A-]/[HA]
        
        Solubilità aa (H2O): idrofobici / idrofilici / anfipatici -> Δ disposizione in f(x) R -> ambiente, funzione e interazioni. Prolina (R-NH3+ è imminoa.); Cisteina (interazione 2 CYS = cistina, S-S inter o intra catena); Arginina e Istidina (ibridi di risonanza)
        
        Aromatici (Phe, Tyr, Trp) = R aromatico, determinano capacità proteine di assorbire luce (> [%] >assorbanza da esame spettrofotometrico)
        
        Legge Lamber-Beer: A = log l0/l = εcd con ε specifico per ogni prot. (costante di estinzione)
        
        AA essenziali: No sintesi autonoma dell'organismo (valutazione val. nutrizionale proteine dieta). AA limitanti: carenza limita sintesi proteica
        
        AA liberi: associazione ad un sapore, dolce (aspartame), amaro, umami. Sia singoli che in combinazione, liberi da proteine
      - 90% H, C, N, O + 8% K, Na, P, S, Cl + 2% Mg, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, I, Mo, W
        
        Gruppo Funzionale: responsabile struttura, legami e proprietà molecola. Configurazioni (isomeri): CIS/TRANS, doppi leg, centri chirali (enantiomeri, 2^n) -> 2 forme (eclissata < sfalsata). Interazioni stereospecifiche: proteina - biomolecola da riconoscimento tramite sito attivo
        
        VIVENTI = 70% H2O + 20% macromolecole (Proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi) tranne lipidi, polimeri per efficienza E (catena di leg) + 10% ioni.
    - - Macromolecole per E: macronutrienti carboidrati (prodotti da tutti i tessuti) + lipidi (non prodotti da tutti i tessuti). Proteine per biosintesi o "cannibalismo energetico"
  - - - Indagine proteine: cristallizzazione e analisi spettrofotometrica per verificare % aa, conformazione e Struttura 1°. Esperimento di Anfisen
        
        FOLDING (processo acquisizione struttura nativa proteina) = Catena disordinata->Ordinata->Formazione leg. stabilizzanti->Processo idrofobico in aq. (Possibilità agenti bloccanti) ΔG<0 nella cellula, processo cooperativo, miscela di proteine native e denaturate, relazioni intermedie rare (si formano e rompono in modo concertato) [vedi grafico]
        
        FATTORI INFLUENZANTI ΔG<0: **ΔS<0** (Entropia conformazionale, aa casuali si organizzano per formare proteine con stessa struttura). **ΔH<0** (Interazioni carica-carica tra aa polari, NO pH estremi + Leg. H intramolecolari, sia R che catena principale + Interazioni idrofobiche, impaccamento). **ΔS>0** (Effetto idrofobico in relazione ad H2O). ΔG =ΔH -TΔS
        
        Modello a imbuto (Paradosso di Levinthal): da diverse strutture disordinate, è possibile percorrere diverse strade per arrivare ad un'unica molecola possibile, n° conformazioni possibili diminuiscono via via ci si avvicina alla finale. Processo: lineare / minimi E (≠ forma nativa, intermedi, necessitano E per tornare all'inizio).
        
        FOLDING CELLULARE: molecole assistenti di Folding, Chaperonina GroEL/ES (GroEL cava, GroES sopra) = 1) GroEL aperta e libera, espone aa idrofobici, entra catena che si lega idrofobicamente (consumo 7 ATP); 2) GroEL cambia conformazione, espone aa idrofili, catena si slega + GroES chiude cavità; 3) Catena intrappolata cambia conformazione, esponendo aa idrofilici; 4) GroES si dissocia, GroES torna conformazione iniziale e catena esce (consumo 7 ATP)
        
        UNFOLDING (perdita struttura ordinata proteina): Denaturazione del folding, perdita funzione e struttura 3° (relazioni deboli), 2° in alcuni casi. Irreversibile / Reversibile (se condizoni lo permettono), processo cooperativo. Degradazione è alterazione struttura 1° (distruzione proteina)
        
        FATTORI INFLUENZANTI
        
        ELEVATE T°: Azione su Leg. H. Processo cooperativo, l'inizio favorisce l'evolversi [Grafico] (≠ stabilità proteine). Tm (T° inclusione) = T° con 50% prot. denaturata. T° x t: stato nativo proteina <=> stato parzialmente denaturato (reversibile) <=> stato parzialmente denaturato (irreversibile da T° elevata / t prolungato) <=> Stato 100% denaturato (Rottura Leg. H intramolecolari e formazione Leg H con H2O, esposizione idrofobica)
        
        VARIAZIONI pH: Azione su Leg. ionici = pH A (H+ favorita, prot.+), pH B (-H+ favorita, prot.-). Modificazione struttura 3D e solubilità
        
        DETERGENTI / SOST. POLARI: Azione su Leg. idrofobici. Solventi Organici Polari (anfipatici) in grado di penetrare strato di solvatazione, penetrano nel core proteico idrofobo.
        
        DENATURAZIONE: Perdita attività biologiche + Aggregazione e coagulazione + Incremento sensibilità enzimi digestivi: prot. > digeribili (degradate in aa), rottura Leg. peptidici (proteasi gastrica ha > accesso ad aa). Denaturazione fisica = fattori meccanici (essicamento, ultrasuoni, radiazioni ionizz, impastamento, laminazione). APPLICAZIONI -> Uovo = (coagulazione reticolo solido albume, se procede esclude H2O, ovotransferina e albumina coag. T° ≠, consistenze ≠). BSE (prioni legati a prot; PRPc denatura in PRPsc, molto stabile precipita nel tessuto nervoso, autocatalitica)
    - - Polipeptide: unione aa da leg. peptidico, scheletro carbonioso planare rigido (ω C-N non ruota, parziale polarità e doppio leg. da risonanza,) con varie R. Lettura -> SX aa amminoterminale (NH3+), DX aa carbossiterminale (COO-). N° aa: oligopeptidi (15-20 aa), polipeptidi (max 50 aa), proteine (>50 aa)
        
        Denaturazione: perdita struttura 3D e funzione (catena intatta). Proteina: composizione (% aa presenti), sequenza (successione aa nella catena), residui amminoacidici (aa nella catena), monomeriche o polimeriche (n° catene formanti)
        
        Isomeria: in f(x) parziale doppio leg. di C-N, ω -> Cα (CIS<<TRANS), permette libera rotazione -> phi Φ N-Cα e psi Ψ Cα-C (ω-Φ-Ψ). CONVENZIONE ANGOLI: quando C di vari aa sono su un piano, Φ+Ψ=0 (impossibile causa ingombro sterico) -> Rotazione oraria Φ e Ψ >0, antioraria Φ e Ψ <0. Grafico di Ramachandran: distribuzione rotazioni in natura
        
        STRUTTURE SECONDARIE: disposizioni ricorrenti, catene ordinate con Φ e Ψ ricorrenti. α-elica (destrorsa, Φ e Ψ <0, tra -57 e -47°, sinistrosa rara), **β-foglietto** (Φ >0 e Ψ <0). STRUTTURA TERZIARIA: modo organizzazione varie strutture 2° (3D). STRUTTURA QUATERNARIA: tipologia di associazione varie strutture polipeptidiche
    - - STRUTTURA 2° = α-elica o β-foglietto, in base angoli Φ e Ψ. Leg. H stabilizzanti tra C=O e N-H della catena (α-elica stessa catena, β-foglietto anche distinte) N-H-O-C. Proteine: monostruttura α (mioglobina) o β (avidina), globulari (31% α e 28% β). Regioni: Coil (disordinate, estremità) Loop (ordinate, ripetute)
        
        α-ELICA: sx / dx rispetto asse centrale. Leg. H = CO aa1 + NH aa5 (oppure 2-6, 3-7). Parziale carica: primi 4 NH+ e ultimi 4 C=O- Stabilità: R nei segmenti polari, interazioni aa adiacenti (> distanti 3/4 residui) / di aa consecutivi, possono stabilizzare / destabilizzare; R Glicina (no ingombro sterico, stabilizza); R Prolina (molto rigido e no leg. H, destabilizza e induce distorsione). Disposizione: f(x) solvente (palle, bastoncini, nastro, cilindro)
        
        β-FOGLIETTO: scheletro C (2 o + filamenti) a zig-zag con R alternate. Leg. H = stabilizzazione tra aa adiacenti filamenti vicini. Orientamento = andamento filamenti paralleo (Leg. H obliqui < lunghezza, > stabilità, stesso andamento) / antiparallelo (Leg. H perpendicolari > lunghezza, < stabilità, andamento alteranto).
        
        Ripiegamento β (foglietti beta antiparalleli stessa catena polipept.): 4 aa + 1 Leg. H (1-4) con completa inversione e forte impaccamento, tipo I e tipo II in base Φ e Ψ. Glicina (< ingombro, > stabilità) e Prolina (> stabilità, lega N della R-Cα formando anello CIS che determina cambio di direzione / TRANS)
        
        STRUTTURA 3° = Organizzazione spaziale 3D , leg. deboli (tranne S-S) massimizzati, f(x) solvente. Globulari (miste) / Fibrose (solo α, / β). Motivi (Ripetizioni struttura 2°->3°): A chiave greca. Domini sono regioni distinte ma collegate da catene, funzione specifica (Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi e Piruvato chinasi)
        
        STRUTTURA 4° = Combinazione di varie strutture 3°, 3D (Emoglobina)
  - - - ENZIMI: 90% proteine (RNA ha funzioni enzimatiche), coinvolte nelle reazioni come catalizzatori, [Grafico di reazione] ΔG<0 (*Condizioni standard* = pH 7, 25°C, 1 atm) -> abbassando Energia di attivazione + aumentando velocità di reazione + No modifica equilibrio reazione. Rimangono invariati (modificazioni temporanee) + Selettivi e specifici (key-lock). CATALIZZATORI BIOLOGICI (enzimi, ≠ chimici) = > v reazione, > specificità reazione e substrato, condizioni moderate, alcuni usano co-fattori, capacità di regolazione
        
        CO-FATTORI: Leg. covalente ad enzimi (inattivati se co-fattore slegato), ioni inorganici (> met) + CO-ENZIMI: partecipano alla reazione, possono associarsi / dissociarsi, molecole complesse (possibile co-esistenza)
        
        CLASSIFICAZIONE ENZIMI (substrato + attività + asi)= Ossidoreduttasi (catalizzano RedOx, co-enzimi trasportano e-, lattato -> piruvato by Lattato deidrogenasi). Transferasi (catalizzano trasferimento gruppi con C, P, N, serina -> glicina by Serina idrossimetil transferasi). Idrolasi (catalizzano idrolisi quindi rottura legami, urea -> NH3 by Ureasi). Liasi (catalizzano rottura C-C, C-S, C-N, piruvato -> acetaldeide + CO2 by Piruvato decarbossilasi). Isomerasi (catalizza racemizzazione di isomeri, Metilmalonil CoA -> Succinil CoA by Metilmalonil CoA mutasi). Ligasi (catalizza legame tra C e O, S e N, piruvato + CO2 + ATP -> ossalacetato + ADP + Pi by Piruvato carbossilasi)
        
        CICLO CATALITICO E + S <-> complesso ES <-> reazione <-> complesso EP <-> E + P. Sito attivo: aa (G. catalitici, subiscono modificazioni temporanee durante reazione. Denaturazione = perdita struttura attiva e funzionalità) con R sporgenti, riconoscibili da S, forma molti leg. deboli (complementarietà chimica e geometrica), P si sgancia ed enzima viene rigenerato, Co-fattori / Co-enzimi (legano regione vicino). ΔG = [Grafico catalizzato / non catalizzato], efficienza elevatissima, v 10^5 -> 10^17, ES e EP sono i minimi E, la differenza finale è data da ΔGB (E liberata da formazione ES), .
        
        Effetto su ΔG = ES non usa tutti i legami possibili (Trappola termodinamica, eccessiva stabilità e quindi > ΔG) -> Stato di transizione (ottimizzazione legami, < ΔG, E parzialmente liberata). ΔGnon cat = ΔGB + ΔGcat
        
        CONDIZIONI AMBIENTALI: T° (> T° > efficienza fino a T° denaturazione, stabilità molto variabile f(x) enzima, melanina) + pH (min-opt-max, ogni enzima ha pH specifico con max efficienza, ΔpH = ΔH+ negli aa, soprattutto del sito attivo, pepsina)
        
        EFFETTI ATTIVITà ENZIMATICHE (possono / non possono avvenire, singole o contemporaneamente): Prossimità e orientamento = 2 substrati che devono reagire tra loro, favoriti da enzima per corretta distanza e corretta orientazione spaziale. Esclusione H2O = Reazioni in assenza di H2O, enzima lega e racchiude S per proteggerlo (idrofobia) Catalisi A-B = R aa G. attivo possono protonarsi / deprotonarsi, quindi possono agire f(x) pKa da A o B: (His, pKa = 6 vicina al pH fisiologico, spesso coinvolta per facilità ± H+) (Cys, Ser, Tyr, di solito non lo fanno ma nell'enzima sì) (Arg, Lys, Glu, Asp)
    - - Kcat (costante catalitica, s^-1) = v S->P, indica n° molecole P / min; > Kcat > v enzima. Km (costante di Michaelis,-M) = forza ES e quindi probabilità dissociazione complesso (sia E+P che E+S), > Km < interazione. Efficienza enzima = Kcat / Km (min^-1/M). E+S<=>ES->E+P (v = k2 [ES] ) 1° passaggio reversibile, k1 costante v. 2° passaggio, irreversibile, k2 costante v (limitante, determina v reazione). [Grafico] = [E] e [ES] costanti in stato stazionario (v associazione = dissociazione), [S] e [P] crescita e decrescita correlate, [P] inizialmente parte lineare (eq Michaelis-menten)
        
        EQUAZIONE MICHAELIS-MENTEN: V0 = Vmax [S] / (Km + [S]) -> Calcola v formazione [P] con [S] crescente e [E]tot costante, [Grafico]. V0 = 1/2Vmax -> Km = [S]; Vmax quando E saturo. Reazione semplificata 2 passaggi: Vmax = Kcat [E]t -> kcat = k2. Km = [S] alla quale V = 1/2 Vmax quindi concentrazione con metà siti attivi occupato. Kcat = n° molecole S trasformate da una molecola di E in unità t. V reazione dipende da n° di E disponibili che la catalizzano
        
        LINEWEAVER-BURK: [Grafico reciproci], retta con pendenza Km/Vmax e intercetta 1/Vmax. k1 (costante associazione E+S), k-1 (costante dissociazione), k2 (costante formazione P) -> Stato stazionario [ES] costante -> Km = k-1 + k2 / k1 -> [E] = [E]t - [ES]
        
        CONFRONTO TRA ENZIMI: quando tendono stessa Vmax, stesse [E] e [S] ma con enzimi ≠ -> 2 curve differenti (= Kcat, 2 Km di cui la < sarà dell'enezima > efficiente e quindi > affine). SE enzimi non tendono a stessa Vmax (≠ Kcat, dipende da Vmax enzima)
      - INIBIZIONE ENZIMATICA by inibitori (molecole che interferiscono con attività E, annullano / rallentano). Reversibili (leg. deboli) / Irreversibili (leg. covalenti). Introdotti da dieta / farmaci / ambiente
        
        REVERSIBILI: Competitivi = competono con S legandosi al suo posto, >Km quindi < affinità (risolvibile con >> [S]). Incompetitivi = Si legano a siti ≠ S e con S legato, blocca la reazione destabilizzando interazione (<Kcat e <Vmax + >Km quindi < affinità). Misti = si legano nel sito regolatorio, ES / EI / SEI (contemporaneamente), modifica conformazionale con < efficienza (<Kcat e <Vmax, non modifica Km)
        
        IRREVERSIBILI: Reagenti gruppo-specifici = reagiscono con un G. specifico nel sito catalitico che scompare al termine dell'attività (Acetilcolinestrasi enzima nervoso, ha -OH nella Ser, DIPF gas nervino forma cloruro e disattiva). Analoghi del substrato = molecole simili, si localizzano e vengono scambiati per S, bloccano attività (Chimotripsina idrolasi leg. peptidici, necessita 57 His, per legare aa aromatico, TPCK si lega e crea intermedio irreversibile). Inibitori suicidi = Molto simile a S, si lega e inizia reazione, dando un prodotto tossico
        
        ANTIBIOTICI: Antibiotici β-lattonici, inibitori irreversibili della transpeptidasi (parete cellulare batterica); bloccando sintesi peptidoglicano. ANTIBIOTICO-RESISTENZA: β-lattamasi batterica che rompe l'anello beta-lattamico e inattiva l'antibiotico. Per questo viene accoppiato all'antibiotico acido clavulanico che e fa da inibitore suicida β-lattamasi
      - REGOLAZIONE ATTIVITA' ENZIMATICA (Regolatori endogeni di attività ed efficacia, solo in necessità -> enzimi attivati solo se P necessario, vari tipi di regolazione)
        
        MODIFICAZIONI COVALENTI REVERSIBILI = Chinasi, attiva / disattiva E -> Fosforilazione / Defosforilazione (by fosfatasi). -R di Ser, Tir, Tre
        
        MODIFICAZIONI IRREVERSIBILI = Proteolisi, attivazione solo quando viene eliminato un aa specifico dalla catena.
        
        ALLOSTERIA = Molecole modulari (M, +/- in base attivare / disattivare E) -> Sito attivo S + Sito attacco M (induce cambiamenti conformazionali per attivare il sito attivo) -> Complesso MES
        
        VIA INIBIZIONE DA FEED-BACK: Via metabolica con varie reazioni (cat. da vari E), S->P (con relativi intermedi). Inibizione d feedback = P inibitore negativo (disattiva E) per la prima reazione bloccando tutta la via
        
        SPECIFICHE PROTEINE REGOLATRICI
    - - CHIMOSINA (caglio): Proteasi, cat. idrolisi leg. peptidico; S = micelle caseiniche (αs1, αs2, β idrofobiche + k anfipatica, glicosilata ed esterna alle micelle impedendo aggregazione spontanea). E = taglia code idrofiliche delle k-caseine, < idrofilia e > idrofobia con precipitazione e aggregazione con altre micelle (coagulazione cagliata). ! Coagulazione pH A < forte
      - LISOZIMA (antibatterica albume): Idrolasi, catalizza scissione peptidoglicano batterico (NAM e NAG alternati, NAM legata da 3 catene polipept = 2 da 4 D-aa + 1 da 5 Gli in mezzo) che protegge la cellula da schock osmotici (>GRAM+ <GRAM-). Lisozima si lega in prossimità NAG-NAM (1-4) -> idrolisi leg. peptidico. Usato come conservante (G. Padano o vino), molto stabile nel t, blocca > C. tyrobutyricum e butyricum. ! Allergene
      - LATTASI (gastrico mammiferi lattanti): Scissione lattosio in D-glucosio + D-galattosio (β 1-4). Intolleranza da carenza enzimatica (immunoglobulina E), si sviluppa dai 2 anni per perdita genetica. Lattosio si accumula nell'intestino e fermenta (alcuni alimenti già degradato). Lattasi = può scindere altre molecole -> Dare tossine (motivo perdita). Soluzioni: re-introducibile con integratori / alimenti lactose-free (trattamento da substrato con E immobilizzati) / re-stimolo
      - PROTEASI (E proteolitici gastro-intestinali): Proteolisi per ottenere aa da dieta (Endoproteasi, idrolisi leg. peptidici interno catena + Esoproteasi, idrolisi leg. peptidici terminali, accorciano, ammino/carbo-pepsidasi). Proteasi (gastriche -> pepsina; intestinali -> pancreatiche, sono chimotripsina, tripsina, elastina, carbossipeptidasi)
        
        PROCESSO + REGOLAZIONE GASTRICA: S (proteine) -> Gastrina (ormone) -> HCl (favorisce scissione proteine per <pH) + **Zimogeno gastrico** = *Pepsinogeno*, forma inattivata E, autoattivazione con idrolisi 1 aa) -> Pepsina (cat. autolisi)
        
        PROCESSO + REGOLAZIONE INTESTINALE: S (proteine e aa) -> colecistochinina (ormone) -> zimogeni intestinali = stesso funzionamento, 1) Enteropepsidasi attiva tripsinogeno -> 2) Tripsina attiva chimotripsinogeno, proelastasi, procarbossipepsidasi -> forme attive. Specificità f(x) tasca di specificità del S, alta/bassa, sito attivo: (R con COOH, leg. peptidico da tagliare) = Chimotripsina (tasca larga, aa idrofobici) + Tripsina (stretta e allungata, COO-, aa+) + Elastasi (piccola, aa ridoette dimensioni) + carbossitripeptidasi (A, Ala-leu, Val-isoleu / B, Lis, Arg)
        
        CHIMOTRIPSINA = Proteasi a serina (Ser 195, His 57 A/B, Asp 102 stabilizzante). S, polipeptide con NH3-fenilalanina-COOH. REAZIONE PROTEOLISI = 1) ES:anello fenilico si lega a tasca specifica, > stabilità + prossimità residui catalitici (corretta orientazione); 2) 1° stato transizione: H+ Ser->His (Ser- e His+), Ser forma complesso tetraedrico con C carbonilico S (Nu); 3) Intermedio Acil-E: H+ His->frammento C-terminale -> rilascio da rottura C-N fenilalanina; 4) Complesso Acil-E-H2O: H2O + His; 5) 2° stato transizione: H+ H2O->His e OH- a frammento peptidico legato, altro stato di transizione tetraedrico; 6) E libero: rilascio 2° frammento (N-terminale) e ristabilito leg. Ser-His grazie ad H+
  - - - α-Cheratina = 2 α-eliche dx da 300 residui, si avvolgono in sx interagendo idrofobicamente (Coiled coil). Più coiled-coil->Protofilamento->Protofibrilla. Cheratina = Hard keratin (> rigidità da > cys quindi S-S, capelli, corna, unghie) + Soft keratin (< cys, pelle). S-S tra i coiled-coil o le α-eliche (no riduzione = no digeribili)
      - Collageno = Molecola molto resistente, "fune molecolare". 3 α-eliche sx (1000 residui, Gly-Pro-Y ripetuta) avvolte dx (Tropocollageno). Y è Aa modificati post traduzione (by prolil-idrossilasi e lisil-idrossilasi + cofattore come Vit. C): 30% Gly + 15-30% Pro o 4 / 3-HydrossiPro o 5-HydrossiLis. Struttura: Gly centrale "corda", Φ -51° e Ψ +153°, strutture ordinate e sfalsate (residui avvolti) + Leg. Covalenti per stabilità tra tropocollageni (R lisina, idrossilisina e istidina, > con età) -> tropocollageno si allinea sfalsato per fare fibre collageno
        
        Carne: T. connettivo fibrillare lasso (disordinato, ricopre muscoli, < compatto > elastico, collegamenti radi + elastina); T. connettivo fibroso (ricopre tendini, fasci fitti e compatti, > resistenza < elasticità). NO digeribile + scarso valore nutrizionale (Gly e aa modificati); T° (elevata, denatura, gel)
    - - Epitopi proteici: Sono anticorpo-specifici. Strutturali (solo quando corretta 3D). Lineari (continui, sempre presenti nella catena, anche con denaturazione)
      - Anticorpi: Prot. globulari solubili, 20% prot. sangue. Umani 10^8 diversi. Immunoglobuline = A (2 molecole legate, da secrezioni liquide), B (riconoscimento del self durante sviluppo embrionale), E (soggetti allergici), G (ritardate rispetto infezione ma mantenute nel sangue e > per 2° infezione), M (durante infezione, non mantenute). Memoria: iG legata a cellule ad essa prodotte quindi pronto intervento su antigene.
        
        STRUTTURA Ripiegamento immunoglobulinico: catene polipept. uguali a 2 (leggere, corte + regioni 1 conservabile e 1 variabile, 2 diversi domini) a 2 (pesanti, lunghe, legate e legano leggere con S-S + regioni 3 conservate e 2 variabili 4 diversi domini). Regioni conservate (seq. amminoacidiche = per tutte la specie), Regioni variabili (definiscono specificità). Y = gambo solo pesanti (S-S braccia), braccia anche catene leggere, legame antigene-anticorpo x braccio (1:2)
        
        LEGAME: Complementarietà di forma e carica antigene-ligando. 3 regioni leggera + 3 regioni pesante = Anse ipervariabili o CDR (definiscono specificità), regioni loop o disordinate (flessibili senza causare denaturazione). TECNOLOGICE: tecniche immunochimiche di lab. (tamponi, da risposta immunitaria esseri viventi sfruttando effetto memoria, poi anticorpo amplificato) [Vedi test ELIZA]
        
        AZIONE: Affinità con epitopi, Kon (indica quanto è veloce associazione) + Specificità selettività di leg (deboli e numerosissimi), determinata dalle regioni variabili. -> Complesso antigene-anticorpo (eventuale dissociazione Koff). Il rapporto Koff/Kon = Kd è costante di dissociazione quindi stabilità complesso (10^-10 M media, < Kd > equilibrio verso complesso). Il rapporto Kon/Koff = Ka esprime stabilità associazione (viceversa Kd)
    - - SARCOMERO: Sarcomeri = unità contrattile, sovrapposizione filamento spesso (Miosina connessa da Banda M centrale ) + filamento sottile (Actina connesse da Linee Z laterali). Titina, prot. che attraversa sarcomero e mantiene Miosina al centro. No sovrapposizione = Banda I (Actina) + Banda H (Miosina) < durante contrazione (Actina scivola su Miosina); Banda A (fissa, contiene tutta Miosina)
        
        CONTRAZIONE: 0) Testa miosina associata G-actina; 1) ATP + testa miosina, < distanza da resto molecole, dissociazione da G-actina; 2) Idrolisi (ATP -> ADP + Pi); 3) Testa di fronte G-actina successiva (rilascia Pi); 4) Forza contrattile (Innescata da Pi, cambiamento conformazionale testa, fa scorrere i 2 filamenti, rilascia ADP); 5) Testa lega G-actina successiva. Totale: 2 monomeri actina scorrono su miosina grazie ad essa. Contrazione = impulso nervoso, rilascio Ca+ in reticolo sarcoplasmatico, lega e cambia conformazione a troponina esponendo siti actina. Relax = tropomiosina e troponina interagiscono nascondendo siti interazione dell'actina
      - CARNE: post mortem (2h contrazione muscoli by metabolismo anaerobio = 2 ATP, Glu da riserva glicogeno) -> rigor mortis (cessazione contrazione anaerobia by esaurimento glicogeno -> A. lattico pH 5.5, miosina + actina legate e rigide) -> (Lisi cellulare, proteasi degrada, > calpaina e catepsina = consistenza tenera) + (aa liberi + enzimi = gusto e aroma carne)
    - - TRASPORTO O2 (insolubile sangue da solo, per ATP, proteine globulari) = Mioglobina (dentro cellule muscolari, immagazzina O2 e lo trasporta nei mitocondri per respirazione. Monomerica, 8 α-eliche, 1 EME) + Emoglobina (Tessuto sanguigno. Tetramerica tutta α-eliche, catene 2 α e 2 β, struttura simile mioglobina, 4 EME x 4 subunità, 2 forme: T teso -> R rilassato, lega con > forza. Globuli rossi = forma biconcava per > efficienza trasporto, cellule senza DNA e organuli, vita 120 gg, emoglobina 10g / 100 mL sangue). Gruppo EME = Struttura porfirinica con 4 anelli pirrolici + Fe (2+ lega O2 / 3+) centrale con Leg. coordinazione (4 con N anelli, 1 con N della R di istidina che favorisce n.o. vantaggioso, 1 con O2)
        
        SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO: Cuore (pompa sangue, 2 atri e 2 ventricoli, dx venoso e sx arterioso. Vena cava superiore e inferiore raccolgono sangue -> Atrio dx si contrae per far defluire in Ventricolo dx -> Arteria polmonare e polmoni -> Scambio gassoso -> Vena polmonare riempie Atrio sx che contrae per defluire ventricolo sx -> Aorta) + Vasi sanguigni e capillari (trasporto e scambio O2/CO2 con polmoni e tessuti). Sangue: connettivo liquido, parte acquosa (Plasma 60%, H2O + sali + prot. solubili, sost. nutritive e scarto) + cellule in sospensione (Ematocrito 40%, globuli rossi contengono emoglobina + bianchi distruggono cellule estranee e producono anticorpi + piastrine frammenti cellulari coinvolti nella coagulazione), separabili per centrifugazione
        
        PROTEINE-LIGANDO: Reversibile, [Grafico iperbolico fino a saturazione], Kon e Koff per velocità associazione, Kd = [P][L] /[PL] per equilibrio di associazione-dissociazione. Saturazione = [PL]/[PL]+[P], quando è 50% allora Kd = 0.5 θ. Valore saturazione -> θ = [L] / [L] + Kd. Pressione parziale gas (0,26 kPa). P50 è costante dissociazione, 50% saturazione proteina (θ). θ = pO2 / pO2 + P50.
        
        MIOGLOBINA-O2: CARNE: Mioglobina lega molto forte, mioglobina legata al colore, Fe catalizza reazione per aroma. Mioglobina (Fe 2+ NO legato, rosso scuro)<=> Ossimioglobina (Fe 2+ legato, rosso brillante) -> Metaemoglobina (Fe 3+ NO legato, marroncino). Altre molecole-Fe: Mioglobina-NO nei salumi by nitrati, stabilizza colorazione e forma nitrosomioglobina.
        
        EMOGLOBINA-O2: Leg. cooperativo, [Grafico sigmoidale]. Affinità = Stato alta affinità (legame, polmonare) - Stato transizione da alta a bassa affinità - Stato a bassa affinità (rilascio, tessuti). Saturazione: polmonare (96-98%) -> tessutale (60%), < [O2] < [affinità]. 2 TEORIE = Mod. concentrato (subunità tutte T<=>R, O2 sposta T->R per > affinità) / Mod. sequenziale (convivenza T e R nella stessa molecola, O2 T->R). Altre molecole-Fe: emoglobina-CO nelle intossicazioni, leg. > forte.
        
        EMOGLOBINA-CO2: Idratazione CO2 (poco solubile rischio di bolle) da anidrasi carbonica e convertita in bicarbonato . CO2 + H2O <-> H+ + HCO3- : > [CO2] > [H+] quindi pH A, per Effetto Bhor < affinità con O2 e > affinità con CO2, viceversa nei polmoni ( Perdita affinità < [CO2] < [H+] quindi pH B e ciclo con O2)
        
        INFLUENZE: EFFETTO BHOR (Δ pH 7.4 -> 7.6 > affinità con emoglobina deprotonata; 7.4->7.2 < affinità con emoglobina protonata. Questo per [H+] in relazione pH e reazione HHb+ + O2 <-> HbO2 + H+). BPG (2,3-bifosfoglicerato, riduce affinità, utile a basse [O2] e quindi a quote elevate con > [BPG] perché facilita il rilascio nei tessuti) + Anemia falciforme (malattia ereditiera recessiva potenzialmente mortale, errore catena β-Hb, 6Val al posto di 6Glu: valina idrofobica quindi induce aggregazione, Hb deossigenata diventa insolubile e forma polimeri che si aggregano in fibre tubolari perdendo capacità)
- - - - STRUTTURA 1° = sequenza nucleotidici legati nella catena polipept. da leg. fosfodiestere 3'-5' (C3'-C5' ponte fosfodiesterico che unisce 2 zuccheri), la direzionalità genera 2 estremità (3' con -OH legato al C3' libero + 5' con G. fosfato legato a C5' libero). LETTURA = 5'->3', solo Basi N, resto della catena è sempre uguale. CARICA = DNA e RNA hanno carica - x ogni fosfato (neutralizzate nella cellula)
        
        STUDI: Chargaff = purina x pirimidina (A = T e G = C). Franklin + Watsone Crik = Doppia elica DNA destrorsa con sequenze complementari e polarità opposta (diffrazione raggi X). Leg. H (2 tra A-T e 3 tra C-G che quindi danno > stabilità) + Interazioni idrofobiche tra basi adiacenti > stabilità -> Interno idrofobo (basi) ed esterno idrofilico (catena), torsione elica, stabile DNA > RNA
    - - STRUTTURA 1° = Singolo filamento, basi idrofobe all'interno e scheletro esterno, si avvolge su se stesso per > stabilità creando leg. tra regioni complementari. rRNA (80% ribosomi), mRNA (3%, messaggio sintesi prot.), tRNA (5%, trasporto aa)
        
        STUDI: Principio trasformante (Griffith, trasformazione materiale genetico batterico). Trasferimento DNA (Oswal Avery, Colin MacLeod e Maclyn MacCarty, trasferimento DNA da cellule morte a cellule vive di altro virus). DNA passa info (Hershey, Chase, studio virus batteriofago marcando DNA e prot. per vedere cosa si replicasse)
    - - Tutte le cellule di un individuo hanno stesso DNA, (Meselson e Stahl: ) -> Teoria semiconservativa (1 filamento stampo e 1 sintetizzato) / Replicazione conservativa (Nuovo doppio filamento) / Replicazione dispersiva (2 filamenti misti vecchio-nuovo). Replicazione bidirezionale (Separa poi forma 2 nuove eliche) = Prokarioti (da punto ori dei cromosomi), Eukarioti (vari punti ori -> forcelle di duplicazione)
        
        PROTEINE COINVOLTE: DNA elicasi (forcella, svolge e separa i 2 filamenti) -> SSBP (stabilizzano filamento evitando chiusura) -> REPLISOMA (Primasi, DNA polimerasi, Ligasi) = Filamento continuo, guida letto in 3'-5', complementare sintetizzato direzione 5'-3' + Filamento frammentato, ritardato, sintetizzato in Frammenti di Okazaki perchè sintetizzato al contrario.
        
        FILAMENTI RITARDATI = 1) Ogni Frammento di Okazaki (OH 3' - Pi 5') ha bisogno di un innesco (primer); 2) DNA polimerasi 1 = attività esonucleasica / endonucleasica 3'-5' (per eliminare frammenti di RNA innesco) + polimerizzazione 5'-3' come la 3 (si inserisce tra un frammento e l'altro e cat. leg fosfodiesterici con basi N). Processo traslazione dell'incisione / spostamento interruzione = contemporaneamente elimina vecchio e compone nuovo. 3) Ligasi unisce Frammenti Okazaki
        
        FILAMENTI STAMPO = 1) Primasi sintetizza primer (frammenti RNA stampo), complementari che innesca DNA polimerasi; 2) DNA polimerasi 3 (senso 5'-3'), cat. legame fosfodiesterici attaccando nucleotidi, attacco nucleofilo 3Pi e libera pirofosfato (2Pi).
      - SISTEMI DI RIPARO (errori di duplicazione, da ambiente)
        
        Correzione bozze (proofreading) = by DNA polimerasi 3, durante replicazione elimina basi sbagliate tramite attività 3'-5' fosfodiesterasica (usa attività esonucleasica 3'-5' per riconoscere ed eliminare errore, frequenza err. 1 su 10^10 nucleotidi). Riparo misappaiamenti = coppie sbagliate riparate da complesso enzimatico-proteico che segue polimerasi in 2n, taglia DNA sbagliato e sintetizza nuovo, metilazione DNA distingue filamento stampo-copia. Riparo per escissione = da errori successivi 2n (agenti chimici/fisici), sistema di enzimi che controlla, elimina e corregge sintetizzando sequenze nuove
  - - - VIRUS A RNA: info nell'RNA batterico -> RNA complementare (cat. RNA polimerasi RNA dipendente) -> genoma virale. RETROVIRUS: info in RNA -> sintesi DNA (cat. DNA polimerasi RNA dipendente) -> RNA nuove cellule virali
  - - - Fase inizio = Promotori (sequenze segnale DNA) a monte di quelle da trascrivere, indicano inizio per polimerasi, ≠ tra organismi. Fase allungamento = sintesi RNA fino segnale terminazione (seq. specifica) induce distacco. Fase terminazione = Segnali di 2 tipi Rho dipendente (proteina globulare legata saldamente a DNA) / Rho indipendente (i 2 filamenti complementari stabili, polimerasi si destabilizza arrotolandosi e facendo interagire e riavvolgere RNA, causa seq. molto stabili C-G-U
      - CODICE GENETICO = Traduzione sequenze ribonucleotidi -> sequenze aa. Univoco + degenerato (a ogni aa corrispondono + triplette / codoni, a ogni tripletta un solo aa, sinonimi corrispondono lo stesso aa per rimediare errori); tranne metionina (AUG, sempre 1°) e triptofano (UGG) che codificano un solo aa + segnali stop (UAA, UAG, UGA) che non codificano
        
        mRNA (messaggero, trasferisce da DNA info) -> tRNA (transfer, legge la tripletta e associa aa corrispondente) -> rRNA (ribosomiale, è struttura portante del processo)
        
        mRNA = AUG (metionina) codone inizio: preceduto da segnale di inizio traduzione; prokarioti è Sequenza di Shine Dalgarno (SD), eukarioti è cap
        
        Ribosoma = rRNA catalizza Leg. peptidici, 2 sub. unità coinvolte solo in traduzione con mRNA che si lega nel sito di incontro tra Sub unità > (siti legame A per ammioacil-tRNA, sito P polipeptidico, sito E uscita) + Sub unità <.
        
        PROCESSO TRADUZIONE (lettura 5'-3' + sintesi NH2-COO terminali): FASE DI INIZIO = 1) Complesso inizio (Sub. unità < si lega a seq. SD / cap + tRNA si associa a metionina AUG); 2) Sub > (si unisce al complesso, tRNA in P). FASE ALLUNGAMENTO = 3) Nuvo tRNA (tRNA carico, complementare 2° codone, in A; 4) Attività peptil-transferasica (tRNA Sub. > cat. scissione aa-tRNA in P + leg. peptidico aa1-aa2 in A); 5) Uscita (tRNA scarico in E dissocia causa occupazione coda tRNA+catena aa in A). FASE TERMINAZIONE = 6) Fase di rilascio (prot. associata a codone stop -> induce idrolisi catena polipeptidica-tRNA in P + dissociatzione fattore-mRNA-2 Sub. unità)
        
        Leg. peptidico: aa-COOH + tRNA -> attacco Nu tra NH3-nuovo aa + COOH-vecchio aa. Polisoma: mRNA legato a tanti ribosomi in lettura e sintesi, > proteina x lettura + > n° letture (> efficienza)
        
        MODIFICHE POST-TRADUZIONALI = Modifiche su catena polipeptidica: S-S / idrossilazione / fosforilazione / glicosilazione / proteolisi per attivare catena. Processo regolato per espressione genica (riparo errori liv. trascrizione)
        
        MUTAZIONI
        
        MODIFCHE DNA: Mutazioni somatiche (da errori durante mitosi, si trasmettono alle cellule figlie ma non alla progenie); Mutazioni germinali (a carico cellule germinali, si trasmettono alla progenie)
        
        LIVELLO MOLECOLARE: Modificazioni puntiformi (singola coppia di basi quindi singolo gene che genera nuovo allele); Mutazioni cromosomiche (> estese, da modificazioni posizioni / orientamento frammenti DNA, perdita o duplicazione info genetiche)
        
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        tRNA = 3D trifoglio: anticodone (porzione riconoscimento per complementarietà) + Caricamento tRNA: by amminoacil-tRNA sintetasi (lega covalentemente aa corrispondente all'estremità 3') -> 1) Complesso amminoacil adelinato (aa+ATP ->aa+AMP -> pirofosfato + complesso); 2) Leg. estere (by AMP, COO-complesso + OH tRNA, C2'/C3', dell'ultimo ribonucleotide del tRNA specifico), 3) Uscita (rigenerazione E + tRNA carico del suo aa)