Le biomolecole o molecole biologiche

Le biomolecole o molecole biologiche

Le molecole biologiche o biomolecole, sono la componente più significativa dei composti organici presenti negli organismi viventi.

Formano la struttura delle cellule e sono le protagoniste del metabolismo cellulare.

La grande varietà di biomolecole è riconducibile a 4 grandi gruppi:

LIPIDI

CARBOIDRATI

ACIDI NUCLEICI

PROTEINE

Caratteristiche dell'atomo di carbonio

Gli idrocarburi sono le molecole organiche più semplici, sono composte solo da atomi di carbonio e idrogeno.

Le molecole biologiche vengono chimate anche macromolecole, poichè sono di grandi dimensioni. La maggior parte delle macromolecole biologiche sono polimeri, cioè sono costituite da unità molecolari identiche, dette monomeri, legate tra loro, che si ripetono.

CARBOIDRATI o zuccheri

Sono macromolecole formate da carbonio, idrogeno e ossigeno.

Zuccheri semplici

Zuccheri complessi

Monosaccaridi

Disaccaridi

Polisaccaridi

Un solo monomero

Due monomeri

Centinaia di monomeri

I lipidi

• I lipidi sono biomolecole idrofobe e quindi insolubili in acqua.
• Sono prevalentemente formati da catene idrocarburiche (carbonio e idrogeno).
• Funzioni principali: ruolo strutturale, riserva energetica e protezione termica.
• A differenza delle altre biomolecole, NON sono dei polimeri, cioè non sono formati da singole unità ripetute.

Trigliceridi

Fosfolipidi

Steroidi (es. colesterolo)

I trigliceridi

Costituiscono i lipidi più semplici: se a temperatura ambiente sono solidi, vengono detti grassi, se sono allo stato liquido vengono chiamati oli.

Un trigliceride è composto da una molecola di glicerolo + tre molecole di acido grasso (catena idrocarburica).

I fosfolipidi

Sono costituiti da una molecola di glicerolo, due acidi grassi e un gruppo fosfato.

In ambiente acquoso, i fosfolipidi tendono spontaneamente a disporsi con le teste polari rivolte verso l'acqua e le code apolari verso l'interno. I fosfolipidi sono dette per questo molecole anfipatiche.

Testa idrofila

Coda idrofoba

Le proteine

Come sono strutturate le proteine

- Le proteine sono polimeri formati da monomeri chiamati amminoacidi. - Gli amminoacidi formano catene dette catene polipeptidiche. - Le proteine hanno dimensioni differenti e sono le biomolecole con il maggior numero di funzioni.

Gli amminoacidi

Sono composti organici con due gruppi funzionali: un gruppo amminico (-NH3+) e un gruppo carbossilico (-COO-) legati ad un carbonio alfa. Legati al carbono alfa troviamo anche un atomo di idrogeno e una catena laterale, detta gruppo radicale R.

I gruppi R sono diversi per ciascun amminoacido e contengono gruppi funzionali dai quali dipendono la struttura e le proprietà chimiche dell'intera molecola.

Negli organismi viventi sono presenti 20 amminoacidi diversi. 8 di questi amminoacido sono detti essenziali, poichè gli organismi animali non sono in grado di sintetizzarli ma devono assumerli con la dieta.

Due amminoacidi si uniscono grazie al legame peptidico.

Una catena di più amminoacidi prende il nome di polipeptide.

La sequenza lineare di amminoacidi legati tramite legame peptidico è chiamata struttura primaria. La sequenza di amminoacidi con caratteristiche diverse, tende ad orientarsi nello spazio e a ripiegarsi andando a determinare la cosiddetta struttura secondaria.

Le strutture secondarie delle proteine possono ulteriormente ripiegarsi e avvolgersi su se stesse dando origine alla struttura terziaria tridimensionale. Es. enzimi.

Più strutture terziarie possono interagire tra loro dando origine alla struttura quaternaria.

Le funzioni delle proteine

Gli acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono delle biomolecole che contengono le informazioni necessarie alle cellule di un organismo per crescere e svolgere le sue funzioni vitali. Esistono due tipi di acidi nucleici:

DNA

RNA

Acido desossiribonucleico

Acido ribonucleico

E' la molecola che fa da intermediario tra DNA e proteina.

Nelle cellule eucariote è contenuto nel nucleo; contiene l'informazione genetica necessaria a produrre le proteine attraverso l'intervento dell'RNA.

Gli acici nucleici sono polimeri composti da monomeri detti nucleotidi.

DNA

RNA

Ribosio

Desossiribosio

Zucchero

Adenina Timina Guanina Citosina

Adenina Uracile Guanina Citosina

Basi azotate

DNA

RNA

• Ha un ruolo informazionale, cioè contiene le istruzioni per formare le proteine.
• E' formato da due catene di nucleotidi avvolte in una doppia elica.

• E' costituito da una singola catena di nucleotidi.
• Ha la funzione di trasportare le informazioni contenute nel DNA verso le parti della cellula in cui avviene l'assemblaggio vero e proprio delle proteine.