Le proteine sono molecole polimeriche composte da più di 100 amminoacidi vincolati da legami peptidici. Catene amminoacidiche più corte prendono il nome di polipeptidi o peptidi. La struttura delle proteine può essere più o meno lunga, ripiegata su se stessa e fissata ad altre molecole, fattori che ne determinano la complessità e ne caratterizzano la funzione biologica.
Cosa sono gli Amminoacidi?
Gli amminoacidi (o amminoacidi) sono l'unità strutturale primaria delle proteine. Dal punto di vista chimico, l'aminoacido è un composto organico contenente un gruppo carbossilico (COOH) ed un gruppo aminico (NH2). Oltre a questi due gruppi ogni aminoacido si contraddistingue dagli altri per la presenza di un residuo (R) conosciuto anche con il nome di catena laterale dell'aminoacido.
Gli aminoacidi sono dei composti del carbonio caratterizzati, a differenza di grassi e zuccheri, dalla presenza di atomi di azoto nella loro molecola. La struttura è semplice: un atomo di carbonio centrale lega un gruppo amminico -NH2, un gruppo carbossilico -COOH, un atomo di idrogeno e una catena laterale - indicata con la lettera R - che è diversa in ognuno degli aminoacidi noti.
Il gruppo amminico impartisce proprietà basiche alla molecola, mentre quello carbossilico determina proprietà acide, per cui gli aminoacidi sono molecole anfotere, che hanno un comportamento sia acido che basico: al pH fisiologico - compreso tra 7,3 e 7,4 - entrambe i gruppi sono ionizzati, cioè dotati di carica.
Tipi di Amminoacidi
Se ne conoscono più di 500 tipi e la loro combinazione differenzia innumerevoli forme di peptidi. Nella sintesi proteica intervengono solo venti dei diversi aminoacidi esistenti in natura (attualmente oltre cinquecento). Quelli ordinari, gli L-amminoacidi, sono 20: alanina, arginina, asparagina, acido aspartico, cisteina, acido glutammico, glutammina, glicina, istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptofano, tirosina e valina.
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Amminoacidi Essenziali e Non Essenziali
Dal punto di vista nutrizionale questi aminoacidi possono essere a loro volta divisi in due grandi gruppi: quello degli aminoacidi essenziali e quello degli aminoacidi non essenziali. Sono definiti essenziali quegli aminoacidi che l'organismo umano non riesce a sintetizzare in quantità sufficiente a far fronte ai propri bisogni. Per l'adulto sono otto e più precisamente: fenilalanina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, treonina, triptofano e valina. Tra gli amminoacidi ordinari, alcuni NON possono essere sintetizzati dall'organismo e sono detti ESSENZIALI; per l'uomo adulto sono 9: fenilalanina, leucina, isoleucina, lisina, metionina, treonina, triptofano e valina.
Sono considerati aminoacidi semiessenziali la cisteina e la tirosina, in quanto l'organismo li può sintetizzare a partire da metionina e fenilalanina. Sono definiti aminoacidi condizionatamente essenziali (arginina, glicina, glutammina, prolina e taurina) quegli aminoacidi che ricoprono un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi e delle funzioni dell'organismo in determinate situazioni fisiologiche.
Amminoacidi Ramificati (BCAA)
Nel gruppo degli amminoacidi essenziali è possibile distinguere una ulteriore categoria: gli amminoacidi ramificati (leucina, valina, isoleucina). Gli amminoacidi ramificati non hanno bisogno di ulteriori processi riduttivi per il loro ingresso nel circolo sanguigno, per questo sono di rapida assimilazione ed agevolano un rapido recupero. Sono detti ramificati per la loro struttura.
Gli aminoacidi BCAA, oltre alla loro struttura ramificata, sono assimilati direttamente dall'intestino e non passano dal fegato, che, quindi, non viene affaticato. Gli amminoacidi ramificati (BCAA) sono tendenzialmente ricavati dalle proteine del cibo e servono soprattutto per migliorare le performance sportive, riducendo la perdita della massa muscolare durante l’esercizio e per contrastare l’affaticamento fisico.
Funzioni degli Amminoacidi
La funzione primaria degli aminoacidi è quella di intervenire nella sintesi proteica, necessaria per far fronte ai processi di rinnovamento cellulare dell'organismo. Oltre a quelli coinvolti nella sintesi delle proteine, molti altri aminoacidi svolgono funzioni molto importanti.
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All'interno degli organismi le proteine possono avere varie funzioni. Funzioni plastiche (costituzione di muscoli e tessuti), funzioni di regolazione (alcuni ormoni sono di natura proteica), funzione catalizzatrice (come costituenti di parte della struttura enzimatica), funzione di difesa (come anticorpi) ecc.
- Sintesi delle proteine: questo processo svolge compiti fondamentali, tra cui la 'costruzione' delle proteine essenziali per il metabolismo.
- Produzione di enzimi: legato al punto precedente, in quanto molti enzimi sono proteine.
- Ormoni: gli ormoni, come l'insulina, sono proteine che vengono sintetizzate dagli aminoacidi.
- Sistema immunitario: Il sistema immunitario si basa sulle proteine, e quindi sugli aminoacidi che le compongono.
Quindi, gli aminoacidi servono principalmente per creare le proteine, fondamentali per il nostro organismo, oltre che per una serie di processi biologici per garantire il benessere fisico.
Proteine Complete e Valore Biologico
Si possono definire complete o nobili quelle proteine che contengono tutti gli AA essenziali in quantità e in rapporti equilibrati. In generale le proteine animali sono complete e quelle vegetali sono incomplete. La dicitura nobili associata alle proteine vegetali non è corretta ed è stata introdotta per contrastare il detto secondo il quale "i legumi sono la carne dei poveri". In realtà assumere una discreta fonte di proteine vegetali nella dieta è importantissimo e per valorizzarle ulteriormente questo concetto è stato introdotto impropriamente il termine "nobili".
La disponibilità degli aminoacidi è un fattore limitante per i processi di sintesi proteica che possono essere bloccati a causa della carenza di un singolo aminoacido essenziale. Anche alimenti che presentano proteine carenti di uno o più aminoacidi essenziali quando combinati in maniera attenta possono sopperire in maniera completa al fabbisogno giornaliero. Una combinazione vincente è quella tra cereali, carenti di lisina, e legumi, carenti di metionina, che assieme compensano le loro mancanze.
Non è difficile riconoscere tra queste combinazioni piatti popolari della nostra tradizione: riso e biso o pasta e fagioli, ad esempio, scelte che accanto al gusto andavano a soddisfare i bisogni fisiologici del nostro organismo, facendo di necessità virtù. Ricordiamolo quando si parla di valore biologico delle proteine, senza fare costantemente riferimento alla carne o alle proteine del latte, che sono semplicemente alcune delle tante scelte possibili, non sempre le migliori.
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In definitiva, qualora ve ne fosse una reale necessità, alcuni degli amminoacidi presenti nel torrente circolatorio entrerebbero negli epatociti del fegato ed uscirebbero sotto forma di glucosio; per gli amminoacidi a catena ramificata non è così.
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