Biochimica generale - Appunti

Caratteristiche generali degli organismi viventi

1- Complessità chimica: numero enorme di molecole tra loro. Macro e micromolecole. Es. H₂O, CO₂, DNA. Complessità dinamica: ogni molecola continua ad evolvere e necessita rinnovamento.

N.B. Ad una determinata struttura, corrisponde una funzione precisa e viceversa. Corrispondenza struttura-funzione.

2- Trasformazioni chimiche: molecole continuamente subiscono trasformazioni e modificazioni. Una molecola può dare origine ad altre molecole ed essa proviene dalla trasformazione di altre molec. t. Rete metabolica. Reaz. catalizz. da enzimi, con specificità e già presenza. Alcuni enzimi sono anche regolatori di alcuni processi.

3- Dispendio energetico: continuo utilizzo di energia sotto forma di lavoro. Organismi viventi sono in grado di sfruttare energia dell’ambiente. Es. alimentazione, radiazione solare.

4- Autoreplicazione: gli organismi viventi devono essere in grado di autoreplicarsi. Meccanismi di mitosi + meiosi. Virus non organi. vivente e non può autoreplicarsi in assenza di altre cellule.

Organizzazione chimica dei viventi

Grande complessità che non risponde ad una logica ben precisa. Gli elementi presenti negli organismi viventi sono pochi rispetto ai presenti in natura. I più numerosi sono una decina, mentre altri sono in tracce. Più presente è (H), poi Na, K, Ca, C, N, O, P, S, Cl. Quelli in tracce sono Mg, V, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se. Anche se presenti in minima parte, sono importanti perché un loro deficit può provocare patologie varie.

L’organismo vivente è in equilibrio con ambiente e questo equilibrio è mantenuto svolgendo un lavoro. Sono presenti acqua al 75%, H₂O, lipidi + H, + O, sono gli elementi maggiori presenti nelle proteine.

I terzi elementi zolfo + C presenti nello scheletro delle cellule e l’azoto hanno la capacità di creare tanti tipi di legami bivalenti C-C, C=C, C≡C; C=N, C≡O, C-H.

Anche se le molec. hanno + o - stesso scheletro carbonioso, ciò che le differenzia è il gruppo funzionale ad esso legato.

Inoltre ci sono i tipi di molecole precursori delle altre molec. presenti negli organismi: amminoacidi, adenina, acido palmitico, glucosio. Ulteriormente ogni molecola dà origine a strutture + complesse come la lattosa. A loro volta i + tipi di molec. sono formati da ancora + molec. => Logica molecolare, che dà origine ad una gerarchia: gerarchia degli organimini, organi, individuo.

Per es. ci sono, alla fine, 5 tipi di reazioni all’interno della cellula e nell’organismo.

Caratteristiche generali degli organismi viventi

1. Complessità chimica: numero enorme di molecole e tra loro. Macro e micromolecole. E.s. H₂O, CO₂, DNA. Complessità dinamica: ogni molecola continuamente degradata e rinnovata. N.B. Ad una determinata struttura corrisponde una funzione precisa —> Corrispondenza struttura-funzione.

2. Trasformazioni chimiche: molecole continuamente subiscono trasformazioni e modifiche. Uno nucleare per ogni organismo, macrolec e eso provoca distruzione di altre molic. t. Rete metabolica. Reaz. catalizzate da enzimi, con specificità già reazione. Alcuni enzimi sono anche regolatori di alcuni processi.

3. Dispendio energetico: continuo utilizzo di energia sotto forma di lavoro. Organismi viventi sono in grado di sfruttare energia dei nutrienti: E, di alimentazione, radiazione solare.

4. Autoreplicazione: gli organismi viventi devono essere in grado di autoreplicarsi. Meccanismi di mitosi e meiosi. Virus non organismo vivente è una più autoreplicari in assenza di altre cellule.

Organizzazione chimica dei viventi

Grande complessità che non prescinde ad una logica ben precisa. Gli elementi presenti negli organismi viventi, sono presenti tutti, presenti in natura. I più numerosi, sono una decina, mentre altri sono in tracce. Più presente: H poi Na, K, Ca, Cl, N, O, P, e S. Quelli in tracce sono Mg, V, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, F, Se. Anche se presenti, in minima parte, sono importanti perché un loro deficit può provocare patologie peric.

L'organismo ha un equilibrio con ambiente e questo equilibrio è mantenuto svolgendo un lavoro. Sono composti da 75/5 H₂O, tutti H e O sono gli elementi maggiori, presenti nell'organismo. Il terzo elemento più rappresentato è il C presente nelle molecole delle macrolec con l'altro ha la capacità di creare tanti tipi di legami covalenti: C-C, C=C, C≡N, C=O, C-H.

Anche se le molec. hanno + o - peso scheletro carbonioso, ciò che le differenzia è il gruppo funzionale ad esso legato.

Inoltre ci sono i tipi di molecole (precursori di t) le alte molec. presenti negli organismi, 1 amminoacidi, ad esempio acido palmitico, glucosio. Unendo più molecole danno origine a strutture + complesse come il lattosio. A loro volte i 3 tipi di nuclea sono formate da grander, è per tale logica macromoleculare che dà origine ad un'organizz.: gerarchica degli organ mini, organi, ondulata.

Per es. ci sono, alla fine, 5 tipi di reazioni all'interno della cellula, e nell'organ.

Carboidrati (zuccheri)

C'è una continua creazione di carboidrati a partire da CO₂. Utilizzate circa 100 miliardi di tonnellate di CO₂ dell'anno per creare carboidrati.

Unità più semplice è il monosaccaride che unendo può dar origine a di-, oligo- e polisaccaridi.

I monosaccaridi sono derivati da un'ossidazione di polialcoli e dare chetoalcoli o aldoidi in base ai carboni monosaccaride che può occupati da 2 atomi di C.

Gli zuccheri hanno attività ottica, quindi si possono trovare zuccheri D e L.

Ci sono tanti tipi di zuccheri anche se il + diffuso è il glucosio.

I monosacc. non sono presenti negli organismi viventi in forma lineare ma in forma ciclica. Infatti:

• Aldidosi: avviene G reaz. tra C1 e C5 -> avello piranosico.
• Chetogosi: avviene S reaz. tra C2 e C5 -> avello furanosico.

L'OH glicodico di monosacc assume un'importante funzione a livello cellulare ripulenza sull'attività ottica. L'anell. è a 6 non ha carboni 1 è livello stesso piano -> conformazione a pedica o barco.

Nelle monocellule esistono dei derivati dei monosaccaridi:

• Glucosio 6 fosfato: x è il modo in cui è presente il gluc. nella cellula.
• Glucosammina: glusosio perde -OH in poz. 2 e viene sostituito con un'accesso. -NH₂↔
• Acido muramico (3C di cui 3e) gruppo R legato all'anello e ac. anche anno legato al neur, delle uricoli componenti delles menbrane batteroso.
• Zuccheri acidi.
• Deossi zuccheri: come il ribosio.

N.B. Ossidazione in poz. 6 -> acidi uronici 1 -> onici 1,e.G -> saccaridici.

Formazione di un disaccaride

Il legame può però essere dato dal OH in posizione α, β, ed è essenziale la sua presenza ad indirizzare la R.c.z. che è una catena. Gli H in β e viceversa.

α e β sono determinati dalla posizione dell'OH chirale.

Polisaccaridi

Ci sono 2 tipi di polisacc.

• Omopolisacc.: composti da monos. # uguali.
• Eteropolisacc.: lineari → si gover format da unità di secar. diasi.
• Ramificati → format da monosac. +, non solo diac. e organizz in maniera non organizzata.

Omopolisaccaridi

Composti da stessi monosaccaridi: quelli lineari hanno il legame. Quelli ramificati hanno dei rami che nascono dalla creazione di un legame fra OH in 1 e OH in 6. Catena termina con principio e ramiforno stero legami (Es 1--4), mentre la min che sono separati altri tipi di legami (Es 1--6).

I più abbondanti sono di origine vegetale: amido che si orga in granuli ed è formato da amiloso (lineare) e amilopectina (ramific.). Per demolire serve legame di (1--4) rotto da amilasi.

L'intervento di enzimi è per rupeee + legami.

• Cellulosa: principale polis vegetale, anche se non ha una funzione nutritirzza a molti organismi viventi, non posso sdepart x non abbiamo enzimi x romper legami (β 1--4).
• Negli animali, invece il più abbondante è il glicogeno.

È un polis estremamente ramificato, molto dell'amilopectina. Ogni ramo termina con un'estremità non riducente che è ad un OH. Estremità riducente sono OH in 1'. Sono 1° import che per ram features in esteri di una riducente o enzimi che rompendo legami e sono capaci di lavorare e tagliare legami da quest'altro. E, il polis se neme del pref li volume 'nascaidde glucoso'. A = p0l è un glion possono eossirull exrentati e sedere kil caidiarlx. Enzimi rompono sui ecu genes antirnepuvai a calname di cellular e cl et ottenutal della kkallizazione.

Gli organi di riserva per il glucosio sono fegato e muscoli. Anche per glicogeno muscoli e fegato, cioè le 2 diverse funzioni. Infatti fegato lungo il complesso di mantenere omeostasi nel corpo ovvero regolazione glicemia: fatto richiesto dalle cellule tramite ormonale: glucagone o insulina. Se peso di glucosio, la cellula x insulina invia al fegato di accumulare glucosio x cellule e cellule ricevono glucosio.

L'insulina agisce anche sulle cellule e le induce a sfruttare glucosio con l'uso di enzimi specifici.

La degradazione glicogeno x un unico tramite principale glucosio. Esso viene prodotto dalla gluconeogenesi e glucosio produzione glucagone, amminoacidi dette proteine, i ne consegue glucagone adipe conversione muscoli.

Dopo pasto glicogeno muscolari non viene modi. ma dopo uno corpo –> ps i glucog. muscolare serve quindi come nutrimento x il muscolo stesso in situazione di sforzo e necessità. Non accade con altro tessuto, questo il flusso tessuto muscolare unicamente in caso uno passa molto sport a sforzo e in naturale influsso muscol inizia glicogeno e glucosio conferma flusso allo zucchero alla mioglobina. Con come prende fosforo tina per produrre, con una sola reazione, ATP.

Quindi glucosio muscolare non scitto delle cellule.

N.B. Nel fegato enzima note P può uscire nel flusso emorise di unione alle urine exile del corpo. Ieti muscolo unicamente apre cellule e quindi: glucosio – fosfato mutano nelle cellule muscolare.

Eteropoliosaccaridi

Non ramificati: formati da molecole di glucosaminoglican. Composti da unico schemo unico disaccarico che ripete oss glucose: uno derivante formato da versi monosaccarico con un'accherio amimna legati da legame 1-3 x lo +. No o legame 1-4. Es. eparina che è anticoagulante. Possono xi present anche del dolce prescenza di gruppi solfato. Questi glucosaminoglicani varie unità disaccaridades chic riopetro sono lo sponente principale delle matricextracellulari. Se gli omopolisacr aggiusion di se gli etropoliss sono legati a proteine, in maniera couveatu.

Proteoglicani eteropolisaccaridi: lineari: glicos + proteine.

Glicoproteine: ramificati. Glicos + proteine.

Ripetizione numerosa dei disaco, anche 50.000 volte. In prsi sono presenti molti legami β.

E quindi: presente una lunga catena proteica alle quale ci sono legate lunghe catene di glucosaminoglicani legate covalentemente. Silo l'acido ialuronico è prescelti di x E nell umor vitro.

E anche glicolipidi che, insieme a proteogl. e glicoprotein sono che glicoconiugati.

Glicoconiugati

Di solito attacco tra glicos e proteina avviene sulla serina (Ser). Xilosio (Xyl). Serina si unisce a xylosio aiutando a formare gruppo di legame con glicos.

Ci sono due tipi di proteoglicani:

• Liberi in matrice.
• Intrinsechi nella membrana con glicos sempre esposti dalla parte extracell. della membrana.
• Questi proteog. fungono da filtro e regolano scambi tra cellule e ambienti, anche x riconoscimento.

• Il principale proteoglic e' una macromolecola detta aggrecan, che e' uno dei principali componenti della cartilagine. Esso e' composto da un filamento centrale composto da acido ialuronico, dalla catena si dipartono altre proteine ramificate dette core proteine che hanno altre catene polisacc. dette catene glicosidiche.
• Ci sono 2 tipi di catene glicosidiche: cheratansolfato e condrotinsolfato; proteoglicani, quindi, con cariche negative, a via dei solfati e quindi tendono a respingersi e quindi ad occupare il maggior spazio possibile.
• Le catene di condroitinsolf. sono sane come il maggior acido uronico.
• Queste strutt. serve da ammortizzatore x' essendo carico, attira H₂O -> idrofili e rende cartilagine elastica.

N.B. Con l'invecchiamento le catene di cheratansolfato aumentano in % ma sono + corte e rigide, diminuiscono qll di condroitins. -> meno H₂O nella molec. -> meno elastica.

Ruolo biologico proteoglicani: supporto struth ossa e cartil. Filtrazione renale, trasparenza della cornea, legami fattori di crescita, invecchiamento.