Struttura e funzioni dei composti naturali: dai grassi al DNA

Composti naturali e loro struttura

Sono composti di origine naturale. La loro struttura chimica è eterogenea e sono insolubili in acqua, hanno la caratteristica di essere composti ternari formati da carbonio(C), ossigeno(O) e idrogeno(H) a cui talvolta si legano azoto(N) e fosforo(P), sono un’importante fonte di energia, si ossidano e la reazione di ossidazione è fortemente esotermica, entrano nella composizione di tutte le membrane cellulari, formano ormoni e vitamine, sono molto solubili nei solventi organici ma poco solubili in acqua, comprendono tre principali classi di composti:

Grassi e oli: differenze e caratteristiche

Grassi e oli: A temperatura ambiente i grassi sono generalmente solidi, mentre gli oli sono liquidi. Sono entrambi esteri (si ottengono dalla combinazione di un alcol e di 3 acidi carbossilici, sono esteri del glicerolo). Vengono anche chiamati trigliceridi o triacilgliceroli formati in seguito alla reazione di una molecola di glicerolo con tre acidi grassi. La reazione che si forma prende il nome di esterificazione: i gruppi ossidrilici del glicerolo formano legami con i gruppi carbossilici degli acidi grassi.

I grassi sono solidi e più abbondanti nei cibi di origine animale, gli oli sono liquidi generalmente di origine vegetale. Gli acidi grassi si distinguono in: insaturi, in cui gli atomi di carbonio si legano solo attraverso legami semplici; e saturi che presentano almeno un legame doppio. Gli acidi grassi monoinsaturi hanno un solo doppio legame mentre i polinsaturi ne possono avere più di uno.

Steroidi e loro funzioni

Steroidi: sono dei composti policiclici (contengono più anelli di atomi di carbonio), il colesterolo è uno dei più importanti e abbondanti e nel nostro corpo viene sintetizzato dal fegato a partire da grassi, carboidrati e proteine. Gli ormoni steroide sono delle molecole che svolgono la funzione di messaggeri chimici dell’organismo, appartengono a questi anche gli ormoni sessuali e gli ormoni a drenocorticali.

Pale per l’attività degli esseri viventi.

Monosaccaridi e fotosintesi

Gli zuccheri più semplici sono detti monosaccaridi (costituiti da una sola molecola di glucosio) è il più comune prodotto dalle piante attraverso il processo di fotosintesi clorofilliana (trasformano energia proveniente dal sole in energia chimica per convertire acqua e diossido di carbonio in glucosio:

6CO2+6H2O → C6H12O6+6O2

Possono essere rappresentati con la struttura aperta quindi lineare oppure con la struttura chiusa ad anello. Due monosaccaridi possono reagire per formare i disaccaridi. Possono quindi più monosaccaridi legarsi tra di loro e formare polisaccaridi.

Amminoacidi e proteine

Formano i muscoli, la cartilagine, i capelli e le unghie. Sono costituite da amminoacidi (molecole che contengono un gruppo amminico e un gruppo carbossilico legati allo stesso atomo di carbonio), alcuni sono detti essenziali introdotti nell’organismo attraverso il cibo, non essenziali sono quelli prodotti dall’organismo a partire da altre molecole all’interno del nostro corpo, utilizzano gli aminoacidi come monomeri per costruire proteine.

Acidi nucleici e struttura del DNA

gli acidi nuclei sono grandi polimeri in cui i monomeri si chiamano nucleotidi (molecole costituite da tre basi azotate, zucchero e gruppo fosfato). Le basi azotate sono molecole organiche formate da uno o due anelli contenenti carbonio e azoto, queste sono: adenina, guanina, citosina, timina e uracile. In un nucleotide come zucchero può essere presente o il ribosio (RNA) o il dessossiribosio (DNA). La base azotata uracile è presente solo nell’acido ribonucleico, nel quale invece manca timina.

Sintesi proteica e funzioni del DNA

Nel formare un polimero di nucleotidi si legano in modo che il gruppo fosfato di un nucleotide si agganci allo zucchero dell’altro nucleotide lasciando la base dotata libera, il DNA è costituito da due filamenti e il secondo si aggancia attraverso le basi azotate: la Denina si accoppia con la timina, la citosina con la guanina. Tra le coppie di basi di idrogeno si formano legami a idrogeno, il DNA si piega su se stesso per formare una doppia elica, l’alternanza delle basi azotate costituisce il proprio codice che conserva le informazioni necessarie per sintetizzare le proteine.

Il DNA è un polimero complesso due filamenti ad elica antiparalleli che proseguono con una duplicazione semi conservativa durante la mitosi grazie all'enzima DNA polimerasi. Durante la condensazione del DNA si attivano delle proteine, ovvero gli istoni, il DNA viene letto dal RNAm traendo le informazioni per le sintesi delle proteine (l’RNA è invece costituito da un unico filamento: ribosio+gruppo fosfato+base azotata intervengono nella sintesi e sono presenti nel citoplasma

RNAm – RNAt – RNAr

Struttura e funzioni delle proteine

1. Primaria: semplice sequenza di aminoacidi

2. Secondaria: la sequenza si accorcia e forma due strutture: elica o un foglietto ripiegato

3. Terziaria: la sequenza si accorcia e si ripiega grazie ai legami idrogeno

4. Quaternaria: con più catene intrecciate grazie ai legami idrogeno si parla di emoglobina o immunoglobulina

1. Strutturale

2. Trasporto: ho due ci ho due emoglobina

3. Enzimatica: emilasi, lipasi pepsina

4. Regolatrice: ormoni

5. Difesa: immunoglobulina

6. Riserva: albumina