L
E
BIOMOLECOLE
I
COMPOSTI
ORGANICI
Contengono carbonio, che
forma sempre 4 legami
covalenti.
I più semplici sono gli
idrocarburi
, formati da
catene di carbonio e
idrogeno
Le molecole più complesse
sono caratterizzate da
gruppi funzionali, gruppi di
atomi che definiscono le
proprietà chimiche della
sostanza
Spesso formano
polimeri
,
dati dalla ripetizione di unità
più semplici chiamate
I
CARBOIDRATI
:
ENERGIA
E
SOSTEGNO
Sono molecole costituite da carbonio, idrogeno e ossigeno
Possono essere formati da una, poche o molte molecole legate tra di loro:
Monosaccaridi → molecola singola, per ogni C, due atomi di H e uno di O; i più
importanti sono:
glucosio, principale fonte di energia dei viventi
fruttosio, presente nella frutta
galattosio, presente nel latte
Disaccaridi e oligosaccaridi → formati da due o pochi (fino a 10) monosaccaridi
legati tra loro; alcuni disaccaridi:
saccarosio, glucosio + fruttosio
lattosio, glucosio + galattosio
Polisaccaridi → formati da centinaia o migliaia di monosaccaridi legati tra loro;
hanno funzioni diverse a seconda della struttura
Glicogeno: polimero
del glucosio, ha struttura ramificata, riserva
energetica negli animali
Amido: polimero del
glucosio, struttura ramificata, riserva energetica nelle piante
Cellulosa: polimero del
glucosio, struttura a catene parallele (a palizzata), funzione strutturale nella cellula
vegetale, ne costituisce la parete
I
LIPIDI
- 1
Macromolecole insolubili in acqua (apolari)
Costituiscono le membrane cellulari
Hanno anche funzione di riserva energetica
Si dividono in 5 categorie
Trigliceridi
Fosfolipidi
Glicolipidi
Steroidi
Cere
I
LIPIDI
- 2
I trigliceridi sono costituiti da tre catene di acidi
grassi legate ad una molecola di glicerolo, mediante
una reazione di condensazione con perdita di acqua;
si dividono in grassi saturi e grassi insaturi
glicerolo
acidi grassi
Grassi saturi: • no doppi legami C=C; • solidi a temperatura ambiente • origine animale Grassi insaturi: • doppi legami C=C, piegano le catene; • liquidi a temperatura ambiente • origine vegetaleI
LIPIDI
- 3
I fosfolipidi sono formati da una molecola
di glicerolo, due molecole di acidi grassi e
un gruppo fosfato, che è polare.
La molecola risulta parzialmente
idrofoba
(
sulle code di acidi grassi
) e parzialmente
idrofila
(in corrispondenza con il
gruppo
fosfato
).
Sono i principali costituenti delle
I
LIPIDI
- 4
I glicolipidi somigliano ai fosfolipidi, con una breve catena di
carboidrati legata al glicerolo; sono costituenti della
membrana cellulare
Gli steroidi hanno una struttura ad anelli chiusi di carbonio,
con funzione fluidificante per la membrana cellulare e come
precursori ormonali; il più comune è il colesterolo
Le cere hanno struttura simile ai trigliceridi, essendo
idrofobiche vengono utilizzate da molti organismi per limitare
le perdite d'acqua o come rivestimento impermeabile.
L
E
PROTEINE
– 1-
GLI
AMMINOACIDI
Gli amminoacidi sono le unità che, assemblate in
lunghe catene, costituiscono le proteine.
Gruppo amminico
Carbonio centrale
Tutti gli amminoacidi hanno alcuni elementi comuni: • Un atomo di C centrale, a cui sono legati
• Un gruppo amminico NH2 • Un gruppo carbossilico COOH • Un atomo di idrogeno (H)
• Un gruppo variabile (R), o catena laterale, che identifica l'amminoacido. I gruppi R sono 20, quindi esistono 20 amminoacidi diversi
L
E
PROTEINE
– 2 –
I
QUATTRO
LIVELLI
DI
ORGANIZZAZIONE
Primaria: è la sequenza degli
amminoacidi che formano una proteina
Secondaria: dovuta ai legami a idrogeno tra gli amminoacidi. Dà una prima
struttura tridimensionale alla molecola; può essere
a elica
a foglietto ripiegato
Terziaria: dovuta alle interazioni tra i
gruppi R degli amminoacidi, determina la forma della proteina, quindi la sua funzione; se una proteina perde la sua forma, ossia si denatura, perde le sue
funzioni
Quaternaria: data dall'unione di più sub-unità proteiche
G
LI
ACIDI
NUCLEICI
– I
L
DNA
Il DNA contiene le informazioni per la sintesi delle proteine. È costituito da due filamenti avvolti a doppia elica; ciascun filamento è una sequenza di nucleotidi. Un nucleotide è costituito da tre elementi
Un gruppo fosfato
Uno zucchero a 5 C, il deossiribosio
Una base azotata: adenina (A), guanina (G), timina (T) e citosina (C); la sequenza
G
LI
ACIDI
NUCLEICI
–
LA
STRUTTURA
DEL
DNA
Il doppio filamento si avvolge in una
struttura a doppia elica.
Legami covalenti tengono assieme i
nucleotidi di ciascun filamento
Legami a idrogeno si formano tra le
basi azotate dei due filamenti
L'appaiamento delle basi azotate non è
casuale ma segue regole precise:
adenina con timina (due legami)
guanina con citosina (tre legami)
La struttura è stata scoperta da Watson
e Crick nel 1953, grazie al contributo
della cristallografa Rosalind Franklin.
G
LI
ACIDI
NUCLEICI
– L'RNA
L'acido ribonucleico è l'intermediario tra il DNA e le
proteine, delle quali regola il processo di sintesi.
L'RNA è simile al DNA, con alcune differenze
Un solo filamento anziché due
Lo zucchero nei nucleotidi è il ribosio
Al posto della timina è presente l'uracile, un'altra
base azotata
Esistono tre tipi di RNA
