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Macromolecole

Le molecole si dividono in inorganiche (più piccole, possono essere composte da tutti i 92 elementi esistenti) e organiche (più grandi composte da 24 elementi dei quali 6 abbondanti ovvero carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, anche se in minor quantità).
Migliaia di atomi costituiscono macromolecole, che formano il 90% del peso secco di tutto l’organismo. La maggior parte di esse è formata da polimeri (molecole costituite da uno o pochi tipi di molecole piccole, i monomeri) che si formano mediante condensazione nella quale i monomeri si uniscono tra di loro con legami covalenti e perdita di una molecola d’acqua. Con l’idrolisi il polimero è scisso in monomeri con l’aggiunta di una molecola d’acqua che si scinde e si lega alle estremità dei monomeri. Le macromolecole sono:
1 Carboidrati: (Cn H2n On) si suddividono in aldosi (glucosio, se il primo atomo di C ha il doppio legame con O) e chetosi (se è il secondo atomo di C); si suddividono in:
- Monosaccaridi: anelli di carbonio e ossigeno a cui sono legati atomi di idrogeno e gruppi idrossido; il più comune è il glucosio, zucchero a sei atomi di carbonio, fonte di energia.
- Disaccaridi: formati da due monosaccaridi;
- Polisaccaridi: formati da cinque monosaccaridi; il più importante sono l’amido, il glicogeno e la cellulosa formati da glucosio legato con se stesso: tutti possono essere idrolizzati per ottenere glucosio.

2 Lipidi: macromolecola formata da condensazione di molecole più piccole costituite per lo più da atomi di carbonio e idrogeno; si dividono in:
- Trigliceridi: formati per condensazione (che libera tre molecole d’ H2O) di una molecola di glicerolo (tre atomi di C a cui sono legati atomi di idrogeno e gruppo OH) e tre acidi grassi (formato da lunghe catene di atomi di carbonio a cui sono legati atomi di idrogeno). Il glicerolo è uguale per tutti i trigliceridi mentre gli acidi grassi variano (numero di atomi di C tra 12 e 24). Gli acidi grassi si dicono saturi (solidi, grassi) se non contengono doppi legami tra gli atomi di carbonio e insaturi (liquidi, oli) se li contengono. Sono utilizzati come riserva di energia e sono anche ottimi isolanti.
- Fosolipidi: hanno struttura simile ai trigliceridi ma in esso uno degli acidi grassi è sostituito da uno ione fosfato legato di solito a un’altra molecola variabile, R, che, variando, differenzia i fosfolipidi. La testa (gruppo fosfato e R) è polare e solubile in acqua (idrofila) mentre la coda (glicerolo e due acidi grassi) è apolare e insolubile (idrofoba). Formano le membrane biologiche, tra cui la cellulare.

- Steroidi: lipide costituito da quattro anelli condensati di atomi di carbonio a cui possono essere legati diversi gruppi chimici. Sono suddivisi in base alla funzione e dal colesterolo derivano tutti gli steroidi.
3 Proteine: macromolecola formata da uno o più polipeptidi formati a loro volta per condensazione di monomeri detti aminoacidi. Contengono tutte carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto (zolfo cisteina). Tutti hanno la stessa struttura di base formati da un atomo di carbonio legato a un atomo di idrogeno, un gruppo amminico (carica positiva), un gruppo carbossilico (carica negativa) e un gruppo R caratteristico per ogni aminoacido. Due aminoacidi si legano tra di loro con un legame covalente detto legame peptidico. La forma delle proteine si sviluppa in:
- Struttura primaria: sequenza specifica degli aminoacidi in una proteina.
- Struttura secondaria: modo in cui la catena si avvolge su se stessa o si ripiega: forma a elica (alfa) o a foglietto ripiegato (beta).
- Struttura terziaria: in alcune proteine è data dal ripiegamento della struttura secondaria in una forma tridimensionale grossolanamente sferica.
- Struttura quaternaria: si trova nelle proteine formate da due o più catene legate tra loro: tipica dell’enzima emoglobina.
- Acidi nucleici: polimero che si forma per condensazione a partire da monomeri detti nucleotidi. Gli atomi presenti sono ossigeno, carbonio, idrogeno, azoto e fosforo. Ogni nucleotide è costituito da un zucchero (5 atomi di C), uno ione fosfato e una base azotata (molecola formata da uno o due anelli di carbonio e azoto) che sono l’adenina, la guanina, la citosina, la timina, uracile.
a) Dna: acido desossiribonucleico, formato da due catene di nucleotidi avvolte a elica; ogni nucleotide è formato da uno ione fosfato, dallo zucchero desossiribosio e da una delle seguenti basi azotate: adenina, guanina, citosina, timina. I nucleotidi di ogni catena sono uniti tra di loro tramite legami covalenti tra lo zucchero di uno e lo ione fosfato dell’altro. Inoltre le basi azotate di una catena si legano tramite legami a idrogeno con quelle della seconda catena.
b) Rna: acido ribonucleico, formato da un’unica catena di nucleotidi. Ogni nucleotide è formato dallo zucchero ribosio, da uno ione fosfato e da una delle seguenti basi: adenina, guanina, citosina, uracile. Come nel dna, i nucleotidi sono legati con legame covalente. L’Rna svolge 3 funzioni:
* mRna: messaggero, si porta vicino ai ribosomi contenenti rna;
* rRna: ribosomale;
* tRna: transfer, porta aminoacidi al messaggero;

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