Amminoacidi: cosa sono

Sentiamo spesso parlare degli amminoacidi (detti anche impropriamente aminoacidi) ma cosa sono e a cosa servono?

Aminoacidi e proteine: spiegazione semplice

Ecco la spiegazione semplice: gli amminoacidi sono le unità costituenti delle proteine. Tanti amminoacidi, legati tra loro, danno vita a composti molecolari molto complessi: ormoni, proteine, enzimi… Alle scuole elementari, si parla degli amminoacidi come dei “mattoncini” che, messi insieme, realizzano grosse strutture molecolari con caratteristi molto diverse.

Le caratteristiche strutturali e funzionali delle proteine dipendono dalla sequenza di amminoacidi.

Amminoacidi: cosa sono

Che sono gli amminoacidi? 
Sono una famiglia di composti organici.

Parliamo di molecole organiche caratterizzate da un gruppo amminico (-NH₂) e un gruppo carbossilico (-COOH).

Ogni amminoacido ha caratterizzato da un carbonio chirale che lega un idrogeno, un gruppo carbossilico, uno amminico e un gruppo R. Questo gruppo R rappresenta una variabile e determina le proprietà chimiche dell’amminoacido in esame.

La Glicina, l’amminoacido più semplice, non possiede un atomo chirale e non ha proprietà ottiche.

In funzione del valore del pH dell’ambiente chimico, i due gruppi (chiamati rispettivamente N-terminale e C-terminale) possono trovarsi in forma neutra o ionizzati (con una carica netta positiva sull’azoto N e una carica netta negativa sul secondo ossigeno del gruppo carbossilico).

Tutti gli amminoacidi sono molecole anfotere o zwitterioni. Questo termine è usato per segnalare, in una molecola, la presenza contemporanea di un gruppo acido (-COOH) e di un gruppo basico (-NH₂).

L-amminoacidi

Tutti gli amminoacidi di interesse biologico si trovano in configurazione L. Cioè sono dotati di una certa attività ottica (levogiri, hanno la proprietà di ruotare il piano di vibrazione della luce polarizzata verso sinistra).

Amminoacidi: quali sono

Gli amminoacidi sono molto numerosi. Quelli più rappresentati all’interno delle proteine sono 20, tuttavia vi sono molti altri amminoacidi rilevanti.

In base al gruppo R, gli amminoacidi possono essere classificati come:

• Non polari (amminoacidi idrofobici)
• Polari (senza carica)
• Amminoacidi carichi negativamente (acidi)
• Amminoacidi carichi positivamente (basici)

Nel vedere quali sono gli amminoacidi sfrutteremo questa classificazione.

Nota bene: è improprio parlare di amminoacidi essenziali perché tutti sono fondamentali per l’attività biologica.

Amminoacidi non polari

• Glicina
• Alanina
• Leucina
• Isoleucina
• Prolina
• Metionina
• Triptofano
• Fenilalanina
• Valina

Amminoacidi polari

• Serina
• Treonina
• Cisteina
• Asparagina
• Glutammina
• Tirosina

Amminoacidi basici

• Lisina
• Arginina
• Istidina

Amminoacidi acidi

• Aspartato
• Glutammato

E’ importante questa classificazione. Con un primo sguardo, ti fa capire che gli amminoacidi non polari sono responsabili di interazioni idrofobiche (eccetto la glicina). Gli amminoacidi polari possono fare legami idrogeno mentre gli amminoacidi basici e acidi possono formare legami ionici con l’ossigeno e l’azoto.

Le interazioni deboli appena elencate (legami idrogeno, interazioni idrofobiche e legami ionici) sono quelle che stabilizzano le strutture delle proteine.

Degli amminoacidi elencati, la metionina e la cisteina sono gli unici due che contengono una molecola di zolfo.

La cisteina ha un ruolo fondamentale nello stabilizzare la struttura delle proteine. Due cisteine, ossidandosi, possono formare un ponte disolfuro, cioè un legame covalente tra i due residui.

Altre classificazioni degli amminoacidi fanno riferimento proprio agli aminoacidi solforati (cisteina e metionina) e a quelli aromatici (tirosina, triptofano e fenilalanina).

Quali sono gli amminoacidi essenziali?

Come premesso, in chimica è impossibile parlare di amminoacidi essenziali. Ai 20 amminoacidi più comuni se ne aggiungono molti altri altrettanto indispensabili per la struttura e le funzioni delle proteine. Tra i tanti citiamo:

• 4-idrossiprolina
• 5-idrossilisina
• γ-carbossiglutammato
• ornitina
• citrullina
• omocisteina
• Selenocisteina

In ambito della nutrizioni umana, si parla di amminoacidi essenziali facendo riferimento a quei nove amminoacidi che il nostro organismo non riesce a sintetizzare in modo autonomo e che quindi deve introdurre con la dieta.

Quali sono gli amminoacidi essenziali per l’alimentazione umana?
L’elenco completo cambia in base all’età. Per gli adulti:

1. Fenilalanina
2. Isoleucina
3. Istidina
4. Leucina
5. Lisina
6. Metionina
7. Treonina
8. Triptofano
9. Valina

Durante l’infanzia, all’elenco degli amminoacidi essenziali si aggiungono anche: cisteina, tirosina e arginina.

Perché quando si parla di nutrizione umana gli amminoacidi essenziali sono così importanti?

Perché un singolo amminoacido mancante può precludere la produzione di un’intera proteina. Gli amminoacidi essenziali, nel nostro organismo, si comportano da reagenti limitanti. Quando uno di questi viene a mancare, la produzione di qualsiasi proteina viene interrotta, anche se gli altri amminoacidi sono presenti in abbondanza.

In quali cibi si trovano gli amminoacidi essenziali?

Gli alimenti che contengono gli amminoacidi essenziali sono quelli di origine animale (proteine nobili): carne, pesce, uova e latte. Le proteine vegetali possono essere una buona fonte di amminoacidi essenziali ma sono necessarie integrazioni.

Per esempio, le proteine del mais sono carenti di lisina e triptofano. Le proteine del riso sono carenti di lisina e treonina. Le proteine della farina del grano mancano di lisina mentre quelle della soia sono carenti di metionina.

Pubblicato da Anna De Simone il 12 Novembre 2018