le macromolecole organiche lipidi glucidi proteine acidi nucleici tecnicamente solo le ultime tre...
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Le macromolecole organiche
•Lipidi•Glucidi•Proteine•Acidi nucleici
Tecnicamente solo le ultime tre categorie sono costituite da macromolecole
Tecnicamente solo le ultime tre categorie sono costituite da macromolecole
Le macromolecole, assieme, costituiscono la maggior parte del contenuto secco degli organismi viventi
Le macromolecole, assieme, costituiscono la maggior parte del contenuto secco degli organismi viventi
La caratteristica comune a tutte le macromolecole è di essere costituite da strutture complesse (polimeri) ottenute dall’assemblaggio di unità più piccole (monomeri).
La caratteristica comune a tutte le macromolecole è di essere costituite da strutture complesse (polimeri) ottenute dall’assemblaggio di unità più piccole (monomeri).
Così come con gli stessi mattoni si possono costruire un numero enorme di case differenti, a partire dagli stessi monomeri ciascun organismo può costruire le proprie macromolecole
Così come con gli stessi mattoni si possono costruire un numero enorme di case differenti, a partire dagli stessi monomeri ciascun organismo può costruire le proprie macromolecole
Di norma gli animali non ricavano le macromolecole direttamente dagli esseri viventi di cui si cibano. Durante la digestione, i polimeri vengono ‘scomposti’ in monomeri e assorbiti come tali.
Di norma gli animali non ricavano le macromolecole direttamente dagli esseri viventi di cui si cibano. Durante la digestione, i polimeri vengono ‘scomposti’ in monomeri e assorbiti come tali.
Idrolisi e condensazione: due reazioni chimiche estremamente importanti e diffuse
La condendensazione (o disidratazione) è la formazione di un legame tra due molecole (o anche tra due parti della stessa molecola) con perdita di una molecola d’acqua
La condendensazione (o disidratazione) è la formazione di un legame tra due molecole (o anche tra due parti della stessa molecola) con perdita di una molecola d’acqua
C
C
C
OH
HC
C
CC
H
OH
H
C
C
C
HC
C
CC
H
O
H
O
H H
L’idrolisi è in qualche modo il processo inverso: la rottura di un legame mediante l’aggiunta di una molecola d’acqua
L’idrolisi è in qualche modo il processo inverso: la rottura di un legame mediante l’aggiunta di una molecola d’acqua
I lipidi sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi sono caratterizzati dalla loro insolubilità in acqua e dalla affinità per i solventi apolari e per gli altri lipidi
I lipidi sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi sono caratterizzati dalla loro insolubilità in acqua e dalla affinità per i solventi apolari e per gli altri lipidi
• Trigliceridi
• Steroidi
• Fosfolipidi
• Carotenoidi
Funzione di depositoFunzione di deposito
Varie funzioni tra cui quella di messaggeri chimici (ormoni)
Varie funzioni tra cui quella di messaggeri chimici (ormoni)
Sono la base costituente delle membrane biologiche
Sono la base costituente delle membrane biologiche
Fotopigmenti,
antiossidanti
Fotopigmenti,
antiossidanti
Lipidi
Lipidi
TrigliceridiLa funzione primaria dei trigliceridi (grassi e olii) è quella di fornire energia per i processi metabolici.
La funzione primaria dei trigliceridi (grassi e olii) è quella di fornire energia per i processi metabolici.
I legami all’interno di queste molecole infatti contengono un alto livello di energia
I legami all’interno di queste molecole infatti contengono un alto livello di energia
1 gr di grassi ~ 9 cal 1 gr di zuccheri ~ 4 cal1 gr di proteine ~ 4 cal
Olii liquidi a 20°Grassi solidi a 20°
Olii liquidi a 20°Grassi solidi a 20°
I trigliceridi possono essere facilmente accumulati come riserva energetica in tessuti specializzati
I trigliceridi possono essere facilmente accumulati come riserva energetica in tessuti specializzati
Gli olii nei semi delle piante
Gli olii nei semi delle piante
I grassi nel tessuto adiposo degli animali
I grassi nel tessuto adiposo degli animali
Oltre a fornire direttamente energia, il tessuto adiposo può serve a coibentare
Oltre a fornire direttamente energia, il tessuto adiposo può serve a coibentare
Lipidi
Struttura chimica dei Trigliceridi
In ciascuna molecola di trigliceride, tre molecole di acidi grassi sono legate ad una molecola di Glicerolo
In ciascuna molecola di trigliceride, tre molecole di acidi grassi sono legate ad una molecola di Glicerolo
Aci
do
gras
so
Aci
do
gras
so
Aci
do
gras
so
Glicerolo
Il Glicerolo è una piccola molecola a tre atomi di carbonio
Gli acidi grassi sono costituiti da lunghe molecole (fino a 20 e più atomi di carbonio)
Nel trigliceride il legame si forma tra il gruppo COOH (carbossilico) dell’acido grasso e il gruppo OH del glicerolo. E prende il nome di legame di estere
Nel trigliceride il legame si forma tra il gruppo COOH (carbossilico) dell’acido grasso e il gruppo OH del glicerolo. E prende il nome di legame di estere
È da notare che sia il glicerolo che gli acidi grassi sono solubili in acqua. Tuttavia dopo la reazione di condensazione la molecola diventa apolare
È da notare che sia il glicerolo che gli acidi grassi sono solubili in acqua. Tuttavia dopo la reazione di condensazione la molecola diventa apolare
Ci sono due categorie di acidi grassi, quelli saturi e quelli insaturi
Ci sono due categorie di acidi grassi, quelli saturi e quelli insaturi
Alcuni acidi grassi posseggono più di un doppio legame nella loro catena. In questo caso si definiscono poliinsaturi
Alcuni acidi grassi posseggono più di un doppio legame nella loro catena. In questo caso si definiscono poliinsaturi
Se gli acidi grassi sono saturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo ordinato e i lipidi sono solidi a temperatura ambiente
Se gli acidi grassi sono saturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo ordinato e i lipidi sono solidi a temperatura ambiente
Se gli acidi grassi sono insaturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo disordinato e i lipidi sono liquidi
Se gli acidi grassi sono insaturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo disordinato e i lipidi sono liquidi
Burro
Olio di oliva
LipidiI primi tendono maggiormente a depositarsi nelle arterie Malattie vascolariI primi tendono maggiormente a depositarsi nelle arterie Malattie vascolari
Fosfolipidi I fosfolipidi hanno una struttura affine a quella dei trigliceridi dove al una delle catene di acidi grassi è sostituita da un gruppo fosforico
I fosfolipidi hanno una struttura affine a quella dei trigliceridi dove al una delle catene di acidi grassi è sostituita da un gruppo fosforico
Gru
pp
o fo
sfor
ico Fortemente polare
Affinità per l’H2O
Aci
do
gras
so
Aci
do
gras
so
Glicerolo
Fortemente apolare Affinità per i lipidi
Lipidi
Grazie a questa loro caratteristica di avere una porzione idrosolubile e una idrofoba, i fosfolipidi tendono naturalmente a disporsi con le teste idrofile rivolte verso l’acqua e le code idrofobe rivolte una contro l’altra
Grazie a questa loro caratteristica di avere una porzione idrosolubile e una idrofoba, i fosfolipidi tendono naturalmente a disporsi con le teste idrofile rivolte verso l’acqua e le code idrofobe rivolte una contro l’altra
Essi sono i pricipali componenti delle membrane biologicheEssi sono i pricipali componenti delle membrane biologiche
Lipidi
Lipidi
Carotenoidi I carotenoidi sono una famiglia di lipidi in grado di assorbire la luce che hanno varie funzioni
I carotenoidi sono una famiglia di lipidi in grado di assorbire la luce che hanno varie funzioni
Il β-carotene è il precursore della vitamina A dal quale deriva il retinale che svolge una importante funzione come fotopigmento nella retina
Il β-carotene è il precursore della vitamina A dal quale deriva il retinale che svolge una importante funzione come fotopigmento nella retina
I carotenoidi sono in molti casi responsabile del colore sia negli animali che nelle piante
I carotenoidi sono in molti casi responsabile del colore sia negli animali che nelle piante
La maggior parte dei carotenoidi ha una forte funzione antiossidante (neutralizzazione dei radicali liberi)
La maggior parte dei carotenoidi ha una forte funzione antiossidante (neutralizzazione dei radicali liberi)
Approfondimento:
Radicali liberi, ossidazione e Carotenoidi I processi metabolici della cellula generano continuamente composti dell’ossigeno (Radicali Liberi) caratterizzati dall’avere un numero spaiato di elettroni e dalla forte tendenza a cedere O e ad ossidare le molecole
I processi metabolici della cellula generano continuamente composti dell’ossigeno (Radicali Liberi) caratterizzati dall’avere un numero spaiato di elettroni e dalla forte tendenza a cedere O e ad ossidare le molecole
O2- anione superossido
H2O2 acqua ossigenata
OH- radicale idrossilico
I radicali liberi sono utilizzati per alcune funzioni quali inattivare virus e batteri, detossificare, attivare certi enzimi
I radicali liberi sono utilizzati per alcune funzioni quali inattivare virus e batteri, detossificare, attivare certi enzimi
Essi tuttavia hanno anche effetti dannosi sulla cellula:
- Reagiscono con il DNA provocando mutazioni (e tumori)- Agiscono sugli acidi grassi dei fosfolipidi danneggiando le membrane- Possono agire su certi enzimi di membrana (pompe ioniche) interferendo con l’equilibrio idro-salino della cellula
Essi tuttavia hanno anche effetti dannosi sulla cellula:
- Reagiscono con il DNA provocando mutazioni (e tumori)- Agiscono sugli acidi grassi dei fosfolipidi danneggiando le membrane- Possono agire su certi enzimi di membrana (pompe ioniche) interferendo con l’equilibrio idro-salino della cellula
Steroidi
Si tratta di una famiglia di composti organici molto importanti che hanno una struttura comune basata su più anelli fusi tra loro
Si tratta di una famiglia di composti organici molto importanti che hanno una struttura comune basata su più anelli fusi tra loro
Il colesterolo è un importantissimo componente delle membrane cellulari
Il colesterolo è un importantissimo componente delle membrane cellulari
Di questa famiglia fanno parte una serie di molecole che hanno funzione di messaggeri chimici, gli ormoni steroidei
Di questa famiglia fanno parte una serie di molecole che hanno funzione di messaggeri chimici, gli ormoni steroidei
Sono O. steroidei per esempio gli ormoni sessuali come il testosterone o il progesterone
Sono O. steroidei per esempio gli ormoni sessuali come il testosterone o il progesterone
Lipidi
Glucidi
I glucidi o carboidrati sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi hanno in comune la formula minima CH2O. Il nome carboidrati deriva dal fatto che sono composti oltre che da C, da H e O nelle proporzioni in cui si trovano nell’acqua
I glucidi o carboidrati sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi hanno in comune la formula minima CH2O. Il nome carboidrati deriva dal fatto che sono composti oltre che da C, da H e O nelle proporzioni in cui si trovano nell’acqua
• Monosaccaridi
• Disaccaridi
• Polisaccaridi
Glucidi
Monosaccaridi Sono molecole a 5 o a 6 atomi di carbonio di regola a forma di anello Sono molecole a 5 o a 6 atomi di carbonio di regola a forma di anello
I monosaccaridi pentosi sono importanti costituenti degli acidi nucleici, RNA e DNA
I monosaccaridi pentosi sono importanti costituenti degli acidi nucleici, RNA e DNA
Ribosio e desossiribosioRibosio e desossiribosio
Il più noto è il glucosioIl più noto è il glucosio
I monosaccaridi esosi (fruttosio, galattosio, glucosio ecc.) sono implicati nel metabolismo energetico. Essi sono anche i costituenti di disaccaridi e polisaccaridi
I monosaccaridi esosi (fruttosio, galattosio, glucosio ecc.) sono implicati nel metabolismo energetico. Essi sono anche i costituenti di disaccaridi e polisaccaridi
Glucidi
Il glucosio è al centro dei processi del metabolismo energetico della cellula.
Esso esiste sia in forma ciclica che in forma lineare con la possibilità di passare da una forma all’altra
Il glucosio è al centro dei processi del metabolismo energetico della cellula.
Esso esiste sia in forma ciclica che in forma lineare con la possibilità di passare da una forma all’altra
Disaccaridi
Il Maltosio è un disaccaride formato da due molecole di Glucosio (α- e β-Glucosio sono due isomeri della stessa molecola)
Il Maltosio è un disaccaride formato da due molecole di Glucosio (α- e β-Glucosio sono due isomeri della stessa molecola)
Il saccarosio (lo zucchero da cucina) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Fruttosio
Il saccarosio (lo zucchero da cucina) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Fruttosio
Il lattosio (lo zucchero del latte) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Galattosio
Il lattosio (lo zucchero del latte) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Galattosio
Formazione di un
Legame glicosidico
Polisaccaridi
Funzione stutturaleFunzione stutturale
La cellulosa è costituita da grandi molecole lineari composte da sequenze di molecole di Glucosio. È il costituente principale della parete cellulare nei vegetali. Per ottenere glucosio servono enzimi speciali e un tempo lungo
La cellulosa è costituita da grandi molecole lineari composte da sequenze di molecole di Glucosio. È il costituente principale della parete cellulare nei vegetali. Per ottenere glucosio servono enzimi speciali e un tempo lungo
Anche nel regno animale si trovano polisaccaridi con funzione strutturale, ad es. la Chitina (esoscheletro degli insetti) e la galattosammina (cartilagini)
Anche nel regno animale si trovano polisaccaridi con funzione strutturale, ad es. la Chitina (esoscheletro degli insetti) e la galattosammina (cartilagini)
Riserva energeticaRiserva energetica
L’ Amido è un polimero del Glucosio poco ramificato. È il principale glucide di accumulo nei vegetali. Tramite enzimi può essere facilmente convertito a Glucosio
L’ Amido è un polimero del Glucosio poco ramificato. È il principale glucide di accumulo nei vegetali. Tramite enzimi può essere facilmente convertito a Glucosio
Il Glicogeno è anch’esso un polimero del Glucosio. Viene utilizzato come zucchero di riserva dagli animali e depositato nel fegato e nei muscoli.
È molto ramificato. È insolubile e pertanto il suo accumulo non modifica l’osmolarità della cellula
Il Glicogeno è anch’esso un polimero del Glucosio. Viene utilizzato come zucchero di riserva dagli animali e depositato nel fegato e nei muscoli.
È molto ramificato. È insolubile e pertanto il suo accumulo non modifica l’osmolarità della cellula