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21.7:

Legami peptidici

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Chemistry
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Peptide Bonds

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Gli amminoacidi si legano in modo covalente fra di loro attraverso legami peptidici. Un legame peptidico collega il gruppo carbossilico di un amminoacido al gruppo amminico dell’altro. I peptidi sono piccole catene di amminoacidi che vanno da due a cinquanta monomeri.Un legame peptidico si forma tramite una reazione di condensazione, che rilascia una molecola d’acqua. Quando un gruppo amminico e un gruppo carbossilico si legano insieme, si ottiene la formazione di un gruppo ammidico. Il legame peptidico ha una struttura planare rigida e mostra alcune caratteristiche di un doppio legame.Questo perché il doppio legame sul carbonile può agire come una struttura di risonanza con il legame peptidico carbonio-azoto. Questa risonanza porta alla diminuzione della lunghezza del legame singolo, ad un aumento della lunghezza del doppio legame e inibisce la rotazione dei gruppi attorno al legame peptidico. I legami peptidici possono esistere nelle conformazioni cis e trans.Nella conformazione cis, gli atomi di carbonio alfa sono sullo stesso lato del legame peptidico, e nella conformazione trans, sono sui lati opposti del legame. I legami peptidici si verificano principalmente nella conformazione trans, tranne quando la prolina contribuisce con il suo gruppo amminico alla formazione dei legami. Gli amminoacidi legati tramite legami peptidici hanno un N-terminale e un C-terminale.L’N-terminale è l’estremità in cui il gruppo amminico non è coinvolto nella formazione di un legame peptidico, e il C-terminale è l’estremità in cui il gruppo carbossilico non è coinvolto nella formazione di un legame peptidico. La sequenza di amminoacidi in un peptide o di una proteina inizia sempre con il terminale N e termina con il terminale C.Quando due amminoacidi si legano insieme attraverso un legame peptidico, sono noti come dipeptidi. Quando tre e quattro amminoacidi si legano insieme attraverso legami peptidici, sono chiamati, rispettivamente, tripeptidi e tetrapeptidi.E quando diversi amminoacidi si legano insieme attraverso legami peptidici, sono chiamati polipeptidi. I legami peptidici possono essere rapidamente scomposti mediante idrolisi utilizzando catalizzatori chimici, come acidi o enzimi detti proteasi. La rottura dei legami peptidici comporta l’aggiunta di una molecola d’acqua.In alternativa, questi legami possono rompersi spontaneamente attraverso un lento processo in presenza d’acqua.

21.7:

Legami peptidici

Un legame peptidico attacca covalentemente gli amminoacidi attraverso una reazione di disidratazione. Il gruppo carbossile di un amminoacido e l’amminogruppo di un altro amminoacido si combinano, rilasciando una molecola d’acqua. Il legame risultante è il legame peptidico. I prodotti che tali collegamenti formano sono peptidi. Man mano che più amminoacidi si uniscono a questa catena di crescita, la catena risultante è un polipeptide. Ogni polipeptide ha un amminogruppo libero ad un’estremità. Questo fine ha l’N-terminale, o l’ammino-terminale, e l’altra estremità ha un gruppo carbossile libero – il C- o carboxil-terminale. Mentre i termini polipeptide e proteina sono talvolta usati in modo intercambiabile, un polipeptide è tecnicamente un polimero degli amminoacidi, mentre il termine proteina è usato per un polipeptide o polipeptidi che si sono combinati insieme e spesso hanno gruppi protesici non peptidici legati, una forma distinta e una funzione unica.

Chimica dei legami peptidici

Un legame peptidico ha una struttura planare rigida dovuta alla risonanza. Questa risonanza comporta la condivisione di elettroni tra i doppi legami presenti nel gruppo carbonile e il legame peptidico tra carbonio e azoto, che è un singolo legame. Ciò si traduce nell’aumento della lunghezza del doppio legame e nella lunghezza del singolo legame che diminuisce dalla lunghezza prevista in assenza di risonanza.

I legami peptidici possono verificarsi in due possibili conformazioni: cis e trans. Nella configurazione cis, i carboni alfa di entrambi gli amminoacidi collegati dal legame peptidico sono sullo stesso lato del legame; e nella configurazione trans, i carboni alfa dei due amminoacidi collegati dal legame peptidico si trovano sui lati opposti del legame. La configurazione cis di solito si verifica quando la prolina contribuisce con il suo amminogruppo alla formazione del legame; tuttavia, solo il 10% circa delle prolinee è preceduto da obbligazioni cis.

La rotazione non è possibile intorno ai legami peptidici a causa della sua struttura rigida. Tuttavia, la rotazione può avvenire attorno ai legami che collegano il carbonio alfa rispettivamente agli atomi di azoto e carbonio.

Questo testo è stato adattato da Openstax, Biology 2e, Capitolo 3.4: Proteine.