Appunti Biochimica

Enzimi

Enzimi sono biocatalizzatori, cioè proteine che hanno lo specifico compito di accelerare le trasformazioni chimiche, e così regolano diversi percorsi metabolici. Lo studio degli enzimi è importante per la comprensione dei processi biochimici alla base della vita.

Distinzione

• Ossidoriduttasi, catalizza il trasferimento di equivalenti riducenti tra due coppie redox.
• Transferasi, trasferimento di gruppi di atomi da un donatore ad un accettore.
• Idrolasi, trasferimento di gruppi all’acqua.
• Liasi, catalizza la scissione o la formazione di legami chimici.
• Ligasi, mediano la reazione di condensazione tra due molecole con l’accoppiata l’idrolisi di ATP.

Specificità dell'enzima

• Attività catalitica: il potere catalitico si ha attraverso la creazione di un microambiente specifico. È una cavità rivestita da residui amminoacidi.

Coenzima

Coenzimi sono molecole essenziali per l’attività degli enzimi. Sono molecole organiche, spesso derivate da vitamine del gruppo B o dell’adenosilmonofosfato (AMP), che partecipano attivamente alle trasformazioni chimiche catalizzate dall’enzima. Il coenzima subisce trasformazioni, e una volta subita la reazione non può essere disponibile per una nuova reazione senza essere prima riportato allo stato iniziale.

Carboidrati

Carboidrati sono macromolecole organiche molto abbondanti in natura. Essi svolgono funzioni metaboliche e strutturali in diversi sistemi biologici: sono sintetizzati dalle piante tramite la fotosintesi, ed alcuni di essi rappresentano la fonte di energia principale per i sistemi non fotosintetici. Dal punto di vista chimico sono poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni.

Classificazione

• Monosaccaridi
• Oligosaccaridi
• Polisaccaridi

Il glucosio rappresenta il monosaccaride più importante per la biochimica dei mammiferi, essendo il combustibile principale. Il ribosio, il galattosio e il glicogeno sono altri zuccheri con rilevanza biomedica. Il principale ruolo biochimico dei carboidrati è certamente quello di essere la fonte energetica principale.

Zuccheri semplici

Zuccheri semplici danno energia immediatamente disponibile per il corpo, per questo sono utili nella fase di “recupero” che segue l’allenamento. Si trovano nel miele, nel comune zucchero da cucina (saccarosio) e nella frutta (fruttosio), che è sicuramente la fonte da preferire perché nel contempo dà anche alte dosi di vitamine, sali minerali ed antiossidanti che gli altri alimenti non posseggono.

La proiezione di Fischer

La proiezione di Fischer è un modo convenzionale di rappresentare su un piano la struttura tridimensionale di una molecola chirale che contenga almeno un atomo di carbonio cosiddetto asimmetrico, ossia che ha legati a sé quattro atomi o gruppi di atomi diversi tra loro. Consiste in una croce al cui centro si trova l'atomo di carbonio asimmetrico; sui bracci orizzontali della croce vengono messi i gruppi che escono dal piano di scrittura diretti verso l'osservatore, su quelli verticali vengono messi i gruppi che escono dal piano di scrittura allontanandosi dall’osservatore. In questo modo, la rotazione di una proiezione di Fischer di 180° non cambia la struttura della molecola, ruotandola invece di 90° si passa a rappresentare l'enantiomero opposto.

Il glucosio

Il glucosio è un esoso, il monosaccaride biochimicamente più importante. Le forme più diffuse in natura, sono il β-glucopiranosio (62%), anello esagonale con l’idrossile anomerico sopra il piano dell’anello, e l’α-glucopiranosio (37%), anello esagonale con l’idrossile anomerico sotto il piano dell’anello.

Glicolisi

Glicolisi è un processo metabolico mediante il quale, in condizioni di anaerobiosi non stretta, una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di piruvato al fine di generare molecole a più alta energia. In una prima fase del processo, viene consumata energia per ottenere dal glucosio molecole di un derivato del glucosio a più alta energia, che verranno poi trasformate nella fase successiva, in molecole nettamente meno energetiche di piruvato, con produzione di energia superiore a quella consumata nella prima fase. Il processo nel suo insieme è quindi di tipo catabolico, cioè in cui molecole più complesse ed energetiche, vengono trasformate in altre più semplici e meno energetiche, con accumulo di energia.

I lipidi

I lipidi sono un gruppo eterogeneo di macromolecole accomunate dalla proprietà di essere insolubili in acqua e solubili in solventi non polari. Comprendono una serie di composti molto diversi e suddivisibili in diverse categorie:

• Gli acidi grassi, i trigliceridi, i fosfolipidi
• Le prostaglandine, le cere, i terpeni, gli steroidi

Sono una fonte di energia importante per l’organismo, che può accumularne quantità elevate nel tessuto adiposo, che agisce anche da isolante termico e meccanico. I lipidi svolgono anche altre funzioni importanti: sono componenti strutturali essenziali delle membrane biologiche ed alcuni di essi agiscono da ormoni.

Gli acidi grassi

Gli acidi grassi sono acidi monocarbossilici con una lunga catena alifatica, che può essere satura (senza doppi legami) o insatura (con doppi legami). Sono abbondanti in natura uniti tramite legami estere o ammidici ad altre molecole. Le proprietà fisiche degli acidi grassi sono determinate prevalentemente dalle caratteristiche (lunghezza, numero e tipo di doppi legami) della catena idrocarburica. Quanto più lunga è la porzione alifatica tanto maggiore è l’insolubilità in acqua. La presenza di una testa polare rende conto della tendenza degli acidi grassi a formare micelle in ambiente acquoso.