La sintesi proteica è la costruzione della proteina, la produzione della proteina.
La principale funzione della proteine è strutturale, cioè dà forma e consistenza, ma tutto è finalizzato a un lavoro.
Una proteina è come una macchina che svolge un lavoro, quindi costruire un proteina è come costruire fedelmente una Ferrari da formula uno.
Come la Ferrari rossa fiammante ha bisogno di fare il pieno di benzina per correre, così la proteina ha bisogno di una benzina appropriata per fare il suo lavoro, ma per questo rimandiamo al metabolismo energetico.
L’alimentazione proteica
Il fabbisogno proteico quotidiano è di 0,8 grammi /kg di peso corporeo, quindi un uomo di 70 kg deve assumerne 56 grammi ogni giorno se queste sono di origine animale, ma se sono d’origine vegetale deve assumerne almeno 70 grammi. Il corpo di un uomo di 70 kg è composto per il 15% da proteine, quindi 10.500 grammi di proteine, in due milioni di proteine e costantemente una quota viene demolita, per cui con la dieta bisogna rinnovare le proteine perse.
L’alimentazione proteica dell’uomo include la carne, il pesce, il latte e in minor misura le leguminose.
L’uomo e il maiale sono onnivori cioè si cibano sia di animali che vegetali per assicurarsi il fabbisogno proteico.
Gli animali carnivori come il lupo si cibano di animali erbivori con assicurarsi le proteine.
Allora bisogna andare a vedere le proteine del regno vegetale e scopriamo che tutto ha inizio con il ciclo dell’azoto.
Ciclo dell’azoto nei vegetali
L’azoto si trova nell’atmosfera: il 78 % dell’aria è composta da azoto, la molecola è formata da 2 atomi di azoto: N2.
Le uniche piante che sanno utilizzare l’azoto atmosferico N2 sono le leguminose, mentre tutti gli altri vegetali utilizzano solo l’azoto del terreno presenta come nitrato NO3-.
Le leguminose
Sono leguminose la soia, fagioli, piselli, lenticchie, lupino…..erba medica, trifoglio,…
Nei semi delle leguminose si trova il 40% di proteine, nei foraggi secchi delle leguminose si trova il 17% di proteine.
Le graminacee
Sono graminacee il frumento, riso, mais, avena, non possono utilizzare l’azoto atmosferico ma l’azoto presente in molecole come i nitrati, derivati in ultima analisi dalle leguminose.
Per questa ragione nei semi e nelle foglie delle graminacee troviamo solo il 10% di proteine.
Dopo queste doverose premesse possiamo entrare nel vivo della sintesi proteica.
La sintesi proteica
La sintesi proteica è la costruzione delle proteine all’interno del nostro corpo.
Le proteine sono quelle sostanze che danno forma, consistenza e azione al nostro corpo.
Ad esempio le proteine dei muscoli ci permettono di muoverci, le proteine del sangue trasportano l’ossigeno o l’anidride carbonica, gli enzimi velocizzano i mille lavori che le cellule del nostro corpo svolgono.
17.000 sono le proteine umane e altrettanti sono i geni che le codificano.
Un gene è un piccolo tratto di DNA.
I soggetti della sintesi proteica
La costruzione delle proteina è svolta dal DNA, RNA messaggero (mRNA), RNA trasportatore (tRNA), ribosomi e aminoacidi.
Il DNA è l’informazione genetica conservata nei cromosomi presenti nel nucleo della cellula, ogni cromosomi contiene migliaia di informazioni, migliaia di geni.
L’RNA è una copia omologa di un gene, quindi di DNA. L’RNA contiene un messaggio per cui l’aggettivo messaggero. L’m-RNA è prodotto nel nucleo. L’m-RNA esce dal nucleo ed entra nel citoplasma dove svolge il suo lavoro coi ribosomi.
I ribosomi sono corpuscoli presenti nel citoplasma della cellula, lavorano con l’RNA messaggero e l’RNA trasportatore.
L’RNA trasportatore raccoglie gli aminoacidi presenti nel citoplasma e li posiziona esattamente dove l’RNA messaggero indica.
Gli aminoacidi sono i mattoni delle proteine, oppure le proteine sono lunghe collane di perle e ogni perla è un aminoacido. Esistono 20 diversi aminoacidi: metionina, lisina, treonina, triptofano, ecc.
Gli aminoacidi si distinguono in essenziali se dobbiamo obbligatoriamente assumerli con la dieta, e non essenziali se il nostro corpo è capace di produrli da sè.
Le fasi delle sintesi proteica
La sintesi proteica si sviluppa in due fasi: trascrizione e traduzione del messaggio.
Trascrizione
La prima fase è la trascrizione avviene nel nucleo della cellula.
La trascrizione è la copia di un gene, cioè di piccolo tratto di DNA, una copia come lo è il negativo di una fotografia, come lo stampo di un oggetto prodotto in serie.
Questa copia non è uguale all’originale ma racconta fedelmente quello che il DNA vuole dire.
Questa copia fedele si chiama RNA messaggero o mRNA.
Traduzione
La seconda fase è la traduzione del messaggio all’interno dei ribosomi citoplasmatici.
La traduzione è svolta dell’m-RNA (messaggero) e dal t-RNA (trasportatore).
La traduzione trasforma il messaggio in proteina vera e propria.
Non ci addentriamo a spiegare per filo e per segno le due fasi, ma dobbiamo sapere che la trascrizione e la traduzione sono molto complesse, ma la complessità è indispensabile affinché le proteine siano costruite correttamente, infatti basta un solo aminoacido posto in posizione errata per rendere la proteina non adatta al suo lavoro, non adatta significa morte.
I nucleotidi del DNA e dell’RNA
Possiamo accennare che per far questo lavoro certosino si utilizzano solo 4 nucleotidi: adenina, timina, guanina, citosina, e nell’RNA la timina è sostituita dall’uracile.
Tre nucleotidi di seguito formano una tripletta. Le possibili combinazioni di tre nucleotidi, cioè di triplette, sono 4^3 cioè 64 possibili combinazioni, 64 possibili informazioni. Ogni tripletta definisce esattamente un solo aminoacido, fra 20 possibili amminoacidi da inserire nella proteina. La tripletta garantisce l’informazione corretta e quindi la vita.