Concetti Chiave
- I carboidrati, costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno, sono la principale fonte di energia per la maggior parte degli esseri viventi.
- I lipidi, insolubili nei solventi apolari, forniscono la maggiore quantità di energia e agiscono come messaggeri chimici nelle cellule.
- Le proteine sono formate da amminoacidi legati da legami peptidici e presentano strutture primarie, secondarie, terziarie e quaternarie.
- Gli acidi nucleici, come DNA e RNA, sono polimeri di nucleotidi che immagazzinano e trasferiscono informazioni genetiche.
- ATP e ADP sono molecole di trasporto energetico; l'ATP rilascia energia tramite idrolisi per alimentare i processi cellulari.
Elementi chimici e struttura
Carboidrati C H O
Lipidi C H O (e P nei fosfolipidi)
Protidi C H O N S
Acidi Nucleici C H O N P
Lo scheletro carbonioso è lo scheletro della molecola che dipende dalla disposizione degli atomi di C.
C: elemento piccolo, stabile, ingombro sferico, forma 4 legami covalenti
Sono la principale fonte di energia per la maggior parte degli esseri viventi.
Monosaccaridi e disaccaridi
I monosaccaridi sono composti organici formati da carbonio, idrogeno e ossigeno.
I disaccaridi sono composti da due monosaccaridi uniti per sintesi.
I polisaccaridi sono formati da monosaccaridi legati in lunghe catene.
- Di riserva: devono essere idrolizzati in monosaccaridi o in disaccaridi prima di essere usati come fonti di energia o essere trasportati nei sistemi viventi;
- di struttura.
Lipidi e loro caratteristiche
Sono insolubili nei solventi apolari, a parità di peso liberano la maggior quantità di energia, sono i “messaggeri” chimici sia all’interno delle cellule sia tra cellule diverse.
Grassi e oli riserva energetica.
- Trigliceride: 3 molecole di acidi grassi + 1 molecola di glicerolo = neutre, idrofobe.
- - Acidi grassi insaturi
Fosfolipidi e glicolipidi riserva energetica.
- Fosfolipide: il terzo atomo di C della molecola di glicerolo è occupato da un gruppo fosfato PO3-4, al quale è legato un R.
- Glicolipide: il terzo atomo di C è legato a una corta catena idrofila di carboidrati.
Cere lipidi strutturali idrofobi, possono essere formati fino a un max di 34 atomi di C.
Colesterolo e altri steroidi, quattro anelli carboniosi legati tra loro con una coda idrocarburica.
Amminoacidi e strutture proteiche
Sono amminoacidi (polimeri contenenti azoto) disposti in sequenza.
- Amminoacidi: un atomo di C centrale legato a un gruppo amminico (-NH2), a un gruppo carbossilico (-COOH) e a un atomo di H.
- Legame peptidico: legame covalente formatosi dopo la sintesi di N+C
- Polipeptide: più amminoacidi
- Struttura primaria: sequenza lineare di amminoacidi
- Struttura secondaria: struttura primaria ripiegata su se stessa:
1. a elica: mantenuta dai legami a idrogeno;
2. a foglio ripiegato.
- Struttura terziaria: struttura secondaria ripiegata su se stessa.
- Struttura quaternaria: più catene polipeptidiche.
Acidi nucleici e loro componenti
Gli acidi nucleici sono polimeri formati da lunghe catene di nucleotidi (PO3-4 + 1 zucchero formato da C5 + 1 base azotata).
Rna (acido ribonucleico).
- Ribosio come zucchero;
- singolo filamento: copia del messaggio genetico del DNA;
- RNA messaggero, RNA ribosomiale, RNA trasportatore.
DNA (acido deossiribonucleico)
- Deossiribosio come zucchero;
- due filamenti ad aspirale messaggio genetico;
- Meccanismo di duplicazione rapido e preciso
- Molecole di zucchero e fosfato alternati
- Basi azotate legate da legami ad idrogeno Adenina = Timina e Guanina Citosina (complementari).
I due filamenti corrono in senso opposto (antiparalleli).
Atp e Adp
ATP (adenosina trifosfato) trasportatore di energia, legami deboli (idrolisi).
ADP (adenosina difosfato) prodotto dall’ATP, libera un gruppo fosfato e energia.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali gruppi di biomolecole e le loro composizioni chimiche?
- Qual è la funzione principale dei carboidrati negli organismi viventi?
- Quali sono le caratteristiche distintive dei lipidi?
- Qual è la struttura e la funzione degli acidi nucleici?
I principali gruppi di biomolecole sono: carboidrati (C, H, O), lipidi (C, H, O, e P nei fosfolipidi), protidi (C, H, O, N, S) e acidi nucleici (C, H, O, N, P).
I carboidrati sono la principale fonte di energia per la maggior parte degli esseri viventi, e possono essere presenti come monosaccaridi, disaccaridi o polisaccaridi, a seconda della loro struttura.
I lipidi sono insolubili nei solventi apolari, liberano la maggior quantità di energia a parità di peso e fungono da messaggeri chimici. Comprendono trigliceridi, fosfolipidi e glicolipidi, ognuno con specifiche funzioni e strutture.
Gli acidi nucleici, come DNA e RNA, sono polimeri formati da nucleotidi e svolgono un ruolo cruciale nella conservazione e trasmissione dell'informazione genetica. Il DNA ha una struttura a doppia elica, mentre l'RNA è un singolo filamento.
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