Struttura e funzione di carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici

Struttura e funzione dei carboidrati

I carboidrati sono costituiti da catene di atomi di carbonio e possono essere distinti in 3 gruppi: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. Quando due monosaccaridi si legano tra di loro (glucosio+fruttosio), a seguito di una reazione di condensazione, si forma un disaccaride (saccarosio).

I polisaccaridi sono invece formati da un numero maggiore sempre legato a catena da legami glicosidici.

I carboidrati hanno essenzialmente una funzione di tipo energetico, ma anche di tipo strutturale e di riserva.

Esempi di disaccaridi  lattosio (principale zucchero del latte), saccarosio (zucchero da tavola).

Esempi di polisaccaridi  amido (funzione di riserva negli organismi vegetali), glicogeno ( = negli organismi animali), cellulosa (funzione di sostegno nelle piante).

Amminoacidi e struttura delle proteine

Le proteine e gli amminoacidi: Gli amminoacidi sono i “costituenti” delle proteine, ovvero i monomeri che costituiscono le proteine. Tutti gli amminoacidi sono costituiti da una struttura comune, un atomo di C centrale al quale sono legati un gruppo carbossilico, un gruppo amminico e un H. ma ciò che differenzia i 20 amminoacidi tra di loro è il gruppo R.

Gli amminoacidi si legano tra di loro attraverso una reazione di condensazione (perdita di una molecola d’acqua); questa reazione avviene tra il gruppo carbossilico di un amminoacido e il gruppo amminico dell’altro. La reazione porta alla formazione di un legame peptidico.

Attraverso l’unione di questi amminoacidi si giunge alla struttura primaria.

Si può inoltre avere una struttura secondaria (ᾳ-elica e B-foglietto ripiegato). Questa forma ad elica o a foglietto è data dalla formazione di legami idrogeno tra un gruppo amminici e il gruppo carbonile dell’amminoacido.

Più strutture secondarie legate tra loro, formano la struttura terziaria e loro volta, più strutture terziarie formano proteine globulari a struttura quaternaria.

Una delle funzioni più importanti delle proteine è la funzione enzimatica, ovvero svolgere un’azione di velocizzazione delle reazioni metaboliche all’interno delle cellule.

Lipidi e loro ruolo biologico

I lipidi sono ottime molecole di riserva.

Essi a differenza delle altre molecole, sono apolari, ovvero insolubili in acqua.

La formazione dei più importanti lipidi, come ad esempio i trigliceridi, si basa sulla reazione di una molecola di glicerolo e 3 catene di acidi grassi. I trigliceridi danno origine ad una molecola molto importante, il Fosfolipide. Esso è caratterizzato da due catene di acidi grassi, mentre la terza catena di acidi grassi è stata sostituita da un gruppo fosfato. Questo aspetto è significativo perché la testa del fosfolipide è polare e dunque può sciogliersi in acqua.

I fosfolipidi sono la struttura portante della membrana cellulare.

I glicolipidi sono invece recettori molecolari, sono formati da una molecola di amminoalcol alla quale si lega un acido grasso e un monosaccaride.

Gli steroidi (esempi colesterolo, acidi biliari, ormoni steroidi) derivano da un idrocarburo policiclico, lo sterano.

Le vitamine lipsolubili sono regolatori del metabolismo e sono la vitamina A,D,E,K.

Acidi nucleici: DNA e RNA

Gli acidi nucleici sono polimeri formati da nucleotidi. Negli esseri viventi esistono due tipi di acidi nucleici: DNA e RNA.

I nucleotidi sono formati da un monosaccaride, una base azotata e da un gruppo fosfato, che si legano tra loro formando lunghe catene.

Le differenze sono che l’RNA (acidi ribonucleici) è a filamento singolo, ha alcune base azotate (adenina, citosina, guanina, uracile) e lo zucchero ribosio.

mentre il DNA (acidi desossiribonucleici) è a filamento doppio ed è caratterizzato da altre basi azotat( adenina, citosina, guanina, timina) e e dallo zucchero deossiribosio.