Concetti Chiave
- I carboidrati sono biomolecole comuni nella biosfera, noti anche come zuccheri, e sono composti da atomi di carbonio e idrogeno.
- I lipidi, o grassi, includono trigliceridi, fosfolipidi, ceridi e steroidi, ognuno con funzioni specifiche come riserva energetica o costituenti delle membrane cellulari.
- Le proteine sono polimeri di aminoacidi con strutture complesse che determinano la loro funzione; esistono quattro livelli di struttura: primaria, secondaria, terziaria e quaternaria.
- Gli acidi nucleici, DNA e RNA, sono fondamentali per la trasmissione dei tratti genetici e il funzionamento cellulare, differenziandosi per tipo di zucchero e basi azotate.
- I monosaccaridi come il glucosio e il ribosio sono zuccheri semplici, mentre i disaccaridi e i polisaccaridi sono composti da più unità legate insieme.
Si dice biomolecola una molecola importantissima per gli esseri viventi.
Sono le biomolecole più comuni all’interno della biosfera. Vengono conosciuti con diversi nomi, per esempio idrati di carbonio oppure zuccheri.
Sono composti in cui si trovano sempre degli atomi di idrogeno e degli atomi di carbonio.
Indice
Tipi di carboidrati
Esistono vari tipi di carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi.
I monosaccaridi sono gli zuccheri più semplici formati da un’unica molecola, i disaccaridi sono composti da due molecole unite tra loro mediante un legame covalente.
I monosaccaridi sono gli zuccheri più semplici.
Appartengono a questa famiglia il glucosio, il fruttosio, il galattosio, il deossiribosio e il ribosio. Quest’ultimo costituisce la molecola dell’ATP (adenosintrifosfato), principale fonte energetica degli organismi viventi.
Sono gli zuccheri che si creano quando due monosaccaridi si legano tra loro con un processo definito condensazione, ossia due monosaccaridi si legano tra loro per dare un disaccarido e una molecola di acqua.
Appartengono a questa famiglia il lattosio e il saccarosio (comune zucchero da tavola).
Polisaccaridi e lipidi
Appartengono a questo gruppo l’amido (importante riserva energetica), il glicogeno (importante per l’attività muscolare), la cellulosa e la chitina.
Tra le biomolecole troviamo anche i lipidi (chiamati anche grassi). Si distinguono vari tipi di lipidi: trigliceridi, fosfolipidi, ceridi e steroidi.
Trigliceridi e fosfolipidi
Sono i grassi più diffusi. Fungono come riserva energetica di vegetali e animali.
Si dividono in grassi e oli in base al loro stato fisico.
Sono molto simili ai trigliceridi, ma possiedono una caratteristica interessante. Una parte della molecola (chiamata testa) è idrofila, mente l’altra (chiamata coda) è idrofoba.
Sono i principali costituenti delle membrane cellulari degli organismi viventi .
Ceridi e steroidi
Le cere sono sostanze costituite da molecole altamente idrofobe. Le possiamo trovare per esempio sulle superfici delle foglie.
A questa categoria appartengono gli ormoni sessuali (per esempio il testosterone), e il colesterolo.
Il colesterolo che possediamo nell’organismo non deriva solo dall’alimentazione che noi possediamo, ma si distribuisce in realtà nel seguente modo:
• il 20% introdotto dall’alimentazione;
• l’80% è invece prodotto dalle cellule del fegato.
Proteine e aminoacidi
Sono polimeri di aminoacidi. Infatti se si potessero paragonare le proteine ad una torre di mattonconi LEGO, gli aminoacidi sarebbero proprio i mattoncini.
Gli aminoacidi presenti in natura sono in tutto 20, ma le proteine sono oltre un milione!
Nelle proteine gli aminoacidi sono legati tra loro con un legame covalente. Più specificatamente, si lega il gruppo carbossilico di un aminoacido al gruppo amminico di un altro aminoacido... Tale legame si definisce peptidico.
Struttura delle proteine
La struttura delle proteine è di diversi tipi che ora elenchiamo:
• struttura primaria;
• struttura secondaria;
• struttura terziaria;
• struttura quaternaria.
La struttura primaria è data da una semplice catena di aminoacidi legati tra loro mediante un legame peptidico.
La struttura secondaria si riferisce invece alla disposizione degli aminoacidi nello spazio (disposizione spaziale). Una proteina si dice dotata di struttura secondaria se possiede una forma a elica oppure una forma simile ad un foglietto ripiegato.
La struttura terziaria è simile alla struttura secondaria perché gli amminoacidi occupano le tre dimensioni dello spazio, ma la catena peptidica si avvolge come se formasse un gomitolo.
La struttura quaternaria è posseduta invece dalle molecole molto grandi e molto complesse, dove ci sono tantissime catene peptidiche. È il caso, per esempio dell’emoglobina, proteina che ritroviamo all’interno del sangue.
In ogni caso, sono i tipi di amminoacidi che determinano le funzioni di una proteina, infatti la struttura non influisce su ciò.
Acidi nucleici: DNA e RNA
Gli acidi nucleici sono di importanza fondamentale. Essi trasmettono infatti le caratteristiche genetiche dei viventi e dare istruzioni alle cellule per quanto riguarda il metabolismo. Gli acidi nucleici sono due: il DNA e l’RNA.
Il DNA (detto anche acido desossiribonucleico) è una macromolecola formata da altre molecole chiamate nuclotidi.
A loro volta, i nucleotidi sono composti da: zucchero (che è sempre il desossiribosio), un gruppo fosfato (per esempio PO4-) e una base azotata (sono 4: adenina, citosina, guanina, timina).
Il DNA ha una struttura a doppia elica, dove i due filamenti sono tenuti da legami covalenti deboli, ma l’elevata presenza di essi (oltre 3 milioni di legami!) tiene i due filamenti legati tra loro.
L’RNA (detto anche acido ribonucleico) è una macromolecola, come il DNA, anch’essa formata da nucleotidi. Ha alcune differenze però, rispetto al DNA.
Infatti, un nucleotide dell’RNA è composto da: zucchero (però il ribosio), un gruppo fosfato, e una base azotata (anch’esse sono 4, ma sono adenina, guanina, citosina e uracile). Inoltre, nelle cellule degli organismi viventi che lo possiedono, è presente non solo nel nucleo, ma anche nel citoplasma; ed è formato da un unico filamento di ribosio, a differenza del DNA che ne possiede due.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali categorie di carboidrati e le loro caratteristiche?
- Qual è la funzione principale dei trigliceridi nei vegetali e negli animali?
- Come si differenziano i fosfolipidi dai trigliceridi?
- Qual è la struttura del DNA e quali sono i suoi componenti principali?
- In che modo l'RNA differisce dal DNA?
I carboidrati si dividono in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. I monosaccaridi sono zuccheri semplici come il glucosio, i disaccaridi sono formati da due monosaccaridi, e i polisaccaridi sono composti da più molecole legate insieme.
I trigliceridi fungono da riserva energetica sia nei vegetali che negli animali, e si dividono in grassi e oli a seconda del loro stato fisico.
I fosfolipidi sono simili ai trigliceridi ma hanno una parte idrofila e una parte idrofoba, rendendoli i principali costituenti delle membrane cellulari.
Il DNA ha una struttura a doppia elica ed è composto da nucleotidi, che includono zucchero (desossiribosio), un gruppo fosfato e una base azotata (adenina, citosina, guanina, timina).
L'RNA differisce dal DNA in quanto è formato da un unico filamento di ribosio, contiene uracile al posto della timina, e si trova sia nel nucleo che nel citoplasma delle cellule.
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