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Le Biomolecole - Riassunto

Le biomolecole sono classificate in 4 gruppi fondamentali: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
I carboidrati sono la risorsa maggiore di energia per gli organismi viventi.
Il glucosio è un carboidrato che è prodotto nella parte verde delle piante ed è formato da ossido di carbonio e acqua. Questo processo che converte l'energia solare in energia chimica, si chiama fotosintesi.
I carboidrati sono divisi in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, a seconda del numero delle unità base che costituiscono la molecola. Le strutture caratteristiche e la reattività chimica dei monosaccaridi sono determinati dai loro gruppi funzionali: alcolico, aldeico, chetonico. I monosaccaridi sono otticamente attivi perchè contengono stereocentri ed esistono sottoforma di enantiomeri ovvero molecole distinte che sono immagini speculari l'una dell'altra.

I disaccaridi consistono in due molecole di monosaccaridi collegate da un legame glicosidico.
I polisaccaridi sono polimeri ad alto peso molecolare, legati insieme da legami glicosidici: amido, glicogeno e cellulosa sono polimeri di glucosio.

I lipidi sono caratterizzati dalla prevalenza di idrocarburi polari e condividono la proprietà di essere insolubili in acqua ma solubili in solventi organici apolari. I lipidi possono essere classificati in saponificabili ( idrolisi per riscaldamento in ambiente basico) – gliceridi, fosfolipidi, glicopidi – e insaponificabili – ormoni, vitamine, sali binari.
Grassi e oli sono trigliceridi, cioè hanno tre molecole di acidi grassi. Gli acidi grassi si distinguono in saturi, quando hanno un singolo legame fra gli atomi di carbonio (oli animali), e insaturi, quando hanno un doppio legame (oli vegetali). Il punto di fusione degli acidi grassi insaturi diminuisce con l'incrementare del numero dei doppi legami.
Gli steroidi hanno una struttura comune con 4 anelli, 3 di 6 atomi di carbonio e 1 di 5. il colesterolo è lo steroide più abbondante nei tessuti animali.

Le proteine sono lunghe catene di biopolimeri la cui complessità aumenta con il numero di amminoacidi presenti: sono suddivise in peptidi, con pochi amminoacidi, polipeptidi, con alcune decine di amminoacidi, e proteine che possono contenere fino a centinaia e migliaia amminoacidi.
Gli amminoacidi sono i monomeri che costituiscono le proteine e sono collegati tra loro attraverso un legame peptidico ( –CO – NH–). Gli amminoacidi contengono un gruppo amminico (–NH2) e un gruppo carbossilico (–COOH) più un gruppo –R distintivo per ogni amminoacido.

In generale le proteine hanno 4 livelli di struttura: struttura primaria (la sequenza degli amminoacidi della catena proteica); struttura primaria (una struttura con ripetizione regolare, come la α-elica o i foglietti-β, che sono stabilizzati da un legame a idrogeno); struttura terziaria (la forma complessiva di una singola molecola proteica e la relazione spaziale fra le strutture α-elica e i foglietti-β); struttura quaternaria (la struttura formata da molte molecole proteiche, catene di polipeptidi associati fra di loro mediante deboli legami elttrostatici.
Gli enzimi sono catalizzatori biologici specifici.

Il DNA (acido desossiribonucleico) e l'RNA (acido ribonucleico) sono acidi nucleici. Sono depositari delle informazioni genetiche, sono responsabili delle caratteristiche ereditarie e controllano la sintesi delle proteine.
I nucleotidi consistono in una base azotata, uno zucchero con 5 atomi di carbonio e un gruppo fosfato.
Il DNA ha una struttura a doppia elica che consiste in due filamenti polinucleotidici appaiati che formano una microscopica e lunga scala a chiocciola i cui gradini sono costituiti da coppie delle 4 basi adenina, guanina, citosina e timina. Gli accoppiamenti delle basi azotate non sono casuali: adenina solo con timina e citosina solo con guanina.
L'RNA ha la stessa composizione del DNA, solo che lo zucchero è un ribosio e non un desossiribosio, la base timina è sostituita con la base uracile e ha una massa molecolare minore rispetto al DNA.
Ci sono tre tipi di RNA: RNA messaggero, ribosomiale e transfer.
Il segmento di DNA che codifica le proteine si chiama gene. La trascrizione del DNA ha luogo nel nucleo della cellula e coinvolge l'RNA mentre la traslazione delle informazioni genetiche ha luogo nel citoplasma e conduce alla sintesi delle proteine.

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