Il legame peptidico è il legame ammidico che unisce due amminoacidi. Si forma tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico di un altro, generando l’unità:
In forma schematica, la reazione di condensazione si può scrivere:
Nei sistemi biologici la formazione del legame peptidico è catalizzata dal ribosoma e avviene su amminoacidi attivati; la formula di condensazione resta una rappresentazione chimica utile del bilancio complessivo.
Risonanza e planarità
Il legame peptidico non si comporta come un semplice legame singolo carbonio-azoto. La coppia elettronica dell’azoto è parzialmente delocalizzata verso il carbonile:
Questa risonanza dà al legame \mathrm{C-N} carattere parzialmente doppio. La conseguenza strutturale è una geometria quasi planare e una rotazione limitata attorno al legame peptidico.
Conseguenze strutturali
| Proprietà | Conseguenza |
|---|---|
| Planarità | gli atomi del gruppo peptidico tendono a stare nello stesso piano |
| Rotazione limitata | la libertà conformazionale si concentra sugli angoli attorno al carbonio \alpha |
| Polarità | il gruppo carbonile e il gruppo N-H partecipano a legami a idrogeno |
| Stabilità idrolitica | l’idrolisi è possibile ma lenta senza catalisi acida, basica o enzimatica |
La planarità del legame peptidico è una delle ragioni per cui le proteine non sono catene completamente flessibili. Le conformazioni ammesse dipendono soprattutto dagli angoli torsionali della catena principale e dagli ingombri delle catene laterali.
Ruolo biologico
La ripetizione dei legami peptidici costruisce l’ossatura di peptidi e proteine. I gruppi \mathrm{C=O} e \mathrm{N-H} della catena principale formano legami a idrogeno che stabilizzano strutture secondarie come \alpha-eliche e foglietti \beta.
Errori comuni
- Considerare il legame peptidico una semplice giunzione flessibile: la risonanza limita la rotazione.
- Confondere il legame peptidico con un legame a idrogeno: il primo è covalente, il secondo è un’interazione intermolecolare o intramolecolare più debole.
- Dimenticare che l’idrolisi del legame peptidico è termodinamicamente possibile ma cineticamente lenta senza catalisi.
Vedi anche: Amminoacidi, Biomolecole, Ammine, Acidi carbossilici.