Le Biomolecole

Le Biomolecole

Sono composti organici formati da carbonio e idrogeno.

Acidi nucleici

Lipidi

Carboidrati

Proteine

I carboidrati

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Sono composti da carbonio,idrogeno e ossigeno in scala 1:2:1

Forniscono energia immediata

Fungono da segnali per la comunicazione cellulare

Sono una fonte di carbonio per la costruzione di varie molecole

Sostengono il rivestimento cellulare

Carboidrati

Carboidrati complessi

Carboidrati semplici

I carboidrati semplici sono anche chiamati zuccheri e forniscono energia immediata quando i loro legami chimici si spezzano

Polisaccaridi

Oligosaccaridi

Disaccaridi

Monosaccaridi

il glucosio ed il fruttosio sono due monosaccaridi molto presenti in natura, essi hanno la stessa formula molecolare ( ) ma la struttura è diversa, per questo sono ismoeri

I monosaccaridi contangono dai 3 ai 7 atomi di carbonio, i più diffusi in natura sono i monosaccaridi pentosi (5 atomi) ed esosi (6 atomi)

C₆H₁₂O₆

Ciò che determina la disuguaglianza a livello strutturale è la posizione del gruppo funzionale carbonilico sulla catena di monomeri che compone il polimero

Cosa sono i gruppi funzionali?

Le proteine, gli acidi nucleici e alcuni carboidrati sono polimeri, cioè formati da lunghe catene di piccole unità molecolari chiamate monomeri, i monomeri organici possiedono piccoli gruppi di atomi chiamati gruppi funzionali

Per sapere cos'è un gruppo funzionale bisogna prima essere a conoscenza dei monomeri e polimeri

Ciò che differisce il fruttosio dal glucosio è la posizione del gruppo funzionale carbonilico, nel glucosio si trova all'inizio della catena (aldoso), invece nel fruttosio in mezzo (chetoso)

I gruppi funzionali hanno la funzione di conferire le proprie caratteristiche chimiche alla molecola a cui appartengono

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I disaccaridi

Sono formati dall'unione di due monosaccaridi

I due monosaccaridi si legano tramite un legame covalente chiamato glicosidico che avviene tramite una reazione di condensazione

I disaccaridi diffusi in natura:

• lattosio
• saccarosio
• maltosio

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Oligosaccaridi

Sono carboidrati di lunghezza intermedia e possono contenere dai tre ai venti monomeri

Svolgono la loro funzione quando sono legati a proteie o lipidi dando origine alle glicoproteine oppure ai glicolipidi

Le glicoproteine sono molto importanti per il nostro sistema immunitario e da queste dipende il gruppo sanguigno da cui deriviamo

I glicolipidi invece fungono da stabilizzanti delle membrane biologiche e nella comunicazione cellulare

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I polisaccaridi

Sono composti da centinaia o migliaia di monosaccaridi, i più comuni sono la cellulosa, l'amido ed il glicogeno

La cellulosa è un componente della parete delle cellule vegetali, per esempio il cotone, il legno e la carta sono fatti di cellulosa. Noi umani non siamo in grado di digerirla ma è molto utile per la fibra alimentare

L'amido ed il glicogeno hanno strutture a funzione molto simili, entrambi rappresentano riserve di glucosio. La maggior parte delle piante imagazziana amido, infatti lo troviamo in riso, patate e grano. Il glicogeno invece è presente nelle cellule animali ,nel corpo umano viene immagazzinato da muscoli e fegato

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I lipidi

I lipidi sono composti organici idrofobi ad alto contenuto energetico

Fungono come fonte di energia a lungo termine, come isolanti termci e regolatori ormonali

Non sono polimeri 26 costituiti da catene di monomeri

Li suddividiamo in:

• Acidi grassi
• Trigliceridi
• Fosfolipidi
• Glicolipidi
• Steroli
• Cere

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Gli acidi grassi

Sono formati da catene apolari di carbonio e idrogeno e che presentano all'estremità un gruppo carbossilico polare

Si suddividono in saturi ed insaturi in base alla presenza di doppi legami nella loro struttura

• In un acido grasso saturo gli atomi di carboniosono legati solamente da legami covalenti semplici
• In un acido grasso insaturoè presente almeno un doppio legame tra atomi di carbonio

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Trigliceridi

Sono lipidi costuiti da tre catene di acidi grassi legate al glicerolo

Il gruppo ccarbossilico di ciascun acido grassosi lega a ognuno dei tre gruppi ossidrilicidel glicerolo

In base agli acidi grassi si possono formare anche i trigliceridi saturi ed insaturi

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I fosfolipidi e i glicolipidi

I fosfolipidi sono dei lipidi strutturali in cui una molecola di glicerolo è legata a due acidi grassi e a un gruppo fosfato

Il gru ppo fosfato è attratto dalle molecole d'acqua e quindi è idrofilo, le due code di acidi grassi invece sono idrofobe

I glicolipidi condividono molte caratteristiche dei fosfolipiddi, ma presentano zuccheri semplici che si legano al gruppo fosfato

I glicolipidi si stabiliscono sulla membrana biologica e favoriscono stabilità strutturale

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Gli steroli

Gli steroli sono costutuiti da quattro anelli di carbonio legati fra loro chiamati nucleo steroideo. Questa struttura conferisce una certa rigidità a molecole di steroli come per esempio il colesterolo

Il colesterolo è il principale sterolo dei tessuti animali, questo presenta una piccola testa polare e un corpo non polare

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Le cere

le cere sono lipidi formati da acidi grassi saturi e insaturi, la loro struttura le rende rigide e idrorepellenti

Possono svolgere varie funzioni, possono essere una forme di energia di riserva oppure essere idrorepellenti per piume, foglie, frutti ecc...

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Le proteine

Una proteina è una catena di monomeri chiamati amminoacidi.

Un amminoacido ha al centro un atomo di carbonio che si lega con altri quattro atomi o gruppi di atomi: idrogeno, gruppo carbossilico, gruppo amminico, e gruppo R

Le proteine sono caratterizzate dal legame covalente tra il gruppo carbossilico e quello amminico, chiamato legame peptico

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Le proteine non appaiono come una lunga catena polimerica , ma sinripiegano su loro stesse assumendo una struttura tridimensionale

Sono distinti quattro livelli di organizzazone strutturale delle proteine

• Struttura primaria: la sequenza ordinata degli amminoacidi in una catena polipeptica
• Struttura secondaria: definita da legami a idrogeno che si possono instaurare tra regioni diverse di un polipeptide. Alfa elica e foglietto beta
• Struttura terziaria: è la forma trdimensionale di un polipeptide
• Struttura quaternaria: è la forma risultante dell'interazione tra diverse subunità polipeptiche che si trovano nella confermazione terziaria

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Gli acidi nucleici

Un acido nucleico è un polimero composto da monomeri chiamati nucleotidi

Un nucleotide è costutuito da uno zucchero a cinque atomi di carbonio, un gruppo fosfato e una base azotata

Esistono due tipi di acidi nucleici, l'acido desossiribonucleico (DNA) e l'acido ribonucleico (RNA)

Lo zucchero che caratterizza l'RNA è il ribosio, mentre il DNA è caratterizzato dal desossiribosio

le basi azotate presenti nel DNA sono: adenina, citosina, guanina e timina. Invece nell'RNA sono: adenina, citosina, guanina e uracile

I polimeri di RNA sono lunghi filamenti singoli di nucleotidi, invece il DNA è formato da due lunghi filamenti didi nucleotidi avvolti in una doppia elica simile a una scala

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La funzione principale del DNA è custodire l'informazione genetica , la sequenza delle basi azotate è quindi molto importante perchérappresenta il codice che conserva tutte le istruzioni per la vita

RNA serve a copiare e trasportare l'informazione genetica, esistono tre tipi di RNA:

• RNA messaggero
• RNA transfer
• RNA ribosomiale

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