Le molecole della vita
Introduzione: cose da sapere per capire.
Gli atomi (es. carbonio, ossigeno, idrogeno) si uniscono a formare molecole
Le molecole costituiscono tutta la materia che ci circonda
Introduzione: cose da sapere per capire.
Alcune molecole particolari sono le biomolecole, il materiale di cui sono costituite le cellule.
Introduzione: cose da sapere per capire.
Le biomolecole sono composte solo da circa una ventina dei 96 elementi presenti in natura (soprattutto C, H, O e poi N, P e altri 15)
Sono molecole abbastanza grandi e a volte enormi
Introduzione: cose da sapere per capire.
Le biomolecole possono essere dei polimeri, cioè molecole enormi composte da unità ripetute.
L’unità che si ripete è detta monomero.
Introduzione: cose da sapere per capire.
Di ogni molecola bisogna imparare:
Come è fatta la molecola Dove si trova nella cellula Le funzioni Il valore alimentare
Tipi di biomolecole:
1. Carboidrati
2. Lipidi
3. Proteine
4. Acidi nucleici
I carboidrati sono molecole composte da C,H e O.Si differenziano in base al numero di atomi di C (3, 4, 5, etc.) e hanno gruppi OH (ossidrile).Un esempio noto:
Glucosio C6H12O6
Carboidrati o zuccheri o glucidi
HOH
H
H
H
OC
H
C
C
C
C
C
OH
OH
OH
OH
HH
CH2OH
H
OH
H
H
OHH
OH
H
OH
O
Glucosio C6H12O6
Tipi di zuccheri
• Zuccheri
Dove si trovano gli zuccheri
• Nella parete cellulare dei vegetali•Sulla membrana cellulare di tutte le cellule•Nella struttura degli acidi nucleici•Liberi all’interno delle cellule
Funzioni degli zuccheri1. Energetiche (= forniscono energia):• a breve termine (mono o disaccaridi)• di riserva (polisaccaridi come amido e
glicogeno)2. Strutturali (=costituiscono strutture):• Come sostegno nella parete vegetale
(cellulosa)• Negli acidi nucleici
Valore alimentare degli zuccheri1. Semplici: in tutti i cibi dolci (frutta,
miele, latte, dolci); si assimilano in fretta.
2. Complessi: in tutti i cibi che contengono amido (farinacei, patate, riso); necessitano digestione.
Funzione alimentare: fornire energia.
I lipidi sono molecole caratterizzate da lunghe catene di C e H dette acidi grassi.I più importanti tipi di lipidi sono:
• Trigliceridi
• Fosfolipidi
• Steroidi
Lipidi
I trigliceridi
OCH2
CH
CH2
O
O
C
C
C
O
O
OCH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2--
CH2--
CH2--
Acidi grassiGlicerolo
I trigliceridi hanno funzione di riserva energetica
Acidi grassi saturi(solo legame singolo)
Negli animali
Tessuto adiposo
Nei vegetali
Acidi grassi insaturi(anche legami doppi)
Semi e frutti
Trigliceride animale con acidi grassi saturi
OCH2
CH
CH2
O
O
C
C
C
O
O
OCH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
Acidi grassiGlicerolo
OCH2
CH
CH2
O
O
C
C
C
O
O
OCH2
CH
CH
CH2
CH
CH
CH2
CH2
CH
CH2
CH2
CH2
Trigliceride vegetale con acidi grassi insaturi
I fosfolipidi
OH
P
O
C CH2 CH2 CH2O
C CH2 CH2 CH2O
Acidi grassi
Gruppo fosfato
O
O
I fosfolipidi sono i componenti delle membrane cellulari
Le membrane cellulari
Gli steroidi
• Sono costituiti da anelli di atomi di carbonio. Uno steroide famoso è il colesterolo.
Funzioni degli steroidi
• :1. Componenti delle
membrane cellulari (colesterolo)
2. Base per la sintesi di ormoni, vitamine e sali biliari
Perché troppo colesterolo nel sangue può essere pericoloso?
• Il colesterolo LDH si deposita nei vasi sanguigni in alcuni casi fino ad occluderli
Valore alimentare dei lipidi1. Animali: carne grassa, burro, panna,
formaggi.2. Vegetali: olio di oliva, olio di semi,
frutti oleosi (olive, avocado, cocco)
Funzione alimentare: fornire energia, veicolare vitamine liposolubili, costituire membrane cellulari
Le proteine
• Sono lunghe catene di amminoacidi cioè polimeri.
Gli amminoacidi
• Esistono circa 20 tipi diversi di amminoacidi così costituiti:
COOH
HCNH2
R
Gruppo carbossilico
Gruppo amminico
Residuo variabileHCH3
CO
HCNH
R
Gli amminoacidi si legano fra loro e formano una catena
CO
HCNH2
R
CO
HCNH
R
Legame peptidico
H2O
H2O
H2O
Struttura primaria=sequenza di amminoacidi
A.A: A.A: A.A: A.A: A.A:A.A:
Struttura secondaria: avvolgimento o pieghettatura
β fogliettoα elica
Struttura terziaria: forma che la sequenza assume nello spazio
Struttura quaternaria: più proteine unite a formare una struttura
Funzioni delle proteine1. Enzimatiche:• Aumentano la velocità con cui avvengono le
reazioni chimiche. Le cellule producono gli enzimi necessari in ogni momento per far avvenire le reazioni utili.
2. Strutturali:Molte strutture della cellula sono fatte di
proteine: i canali che permettono l’ingresso di molecole utili nella cellula, lo scheletro cellulare, etc. etc.
Funzioni delle proteine
Valore alimentare delle proteine1. Animali: carne, pesce, latticini, uova.2. Vegetali: legumi (fagioli, lenticchie,
piselli, ceci, fave, cicerchie, soia).
Gli acidi nucleici
Sono due:
• DNA= acido desossiribonucleico
• RNA= acido ribonucleico
Gli acidi nucleici sono polimeri
• Il monomero degli acidi nucleici si chiama nucleotide.
P B
OHB= A,T,C,G
P B
B= A,U,C,G
DNARNA
Le basi azotate
I nucleotidi si possono legare fra loro formando una catena
P C
P A
P G
Il gruppo fosfato di un nucleotide si lega al ribosio successivo
Nel DNA due catene si legano fra loro attraverso le basi azotate
P C
P A
P G
PC
PT
PG
Accoppiamento delle basi:
A-T
C-G
La doppia elica della vita
Differenze fra RNA e DNA
RNA
•Ribosio•Basi: A,U,C,G•Singola elica•Molecole brevi in gran numero
DNA
•Desossiribosio•Basi: A,T,C,G•Doppia elica•Molecole lunghissime in n° fisso
Dove si trovano gli acidi nucleici
•DNA: nel nucleo•RNA: si forma nel nucleo e poi si sposta nel citoplasma
Funzioni degli acidi nucleici1. DNA:• Costituisce il libretto d’istruzioni genetico. • Non esce mai dal nucleo dove conserva le
informazioni della cellula2. RNA:• E’ la copia di una singola informazione dal
libretto d’istruzioni.• Esce dal nucleo nella cellula per
trasmettere l’informazione.
Valore alimentare degli acidi nucleici
Si trovano in tutti i cibi in piccola quantità