Biomolecole

In natura oltre che essere presenti in forma aperta

sono anche presenti in forma ciclo: si ha una reazione

tra la funzione carbonilica e il gruppo ossidrilico del

penultimo carbonio che funge da nucleo lo perché

l’ossigeno ha doppietti disponibili e attacca la funzione

carbonilica. la struttura ciclica dei carboidrati è

emiacetalica, perché il composto si chiama emiacetale

ed è un composto con un carbonio legato a -OH e

-OR. guardando la struttura di arrivo, il carbonio più in

alto (ovvero 1) è il carbonio in questione.

gli alcoli possono reagire con gruppi carbonilico per dare emiacetali.

da quella a lato passiamo alla struttura di Hawort. oh a destra vuol dire giù, oh a sinistra vuol

dire su. se dice beta allora oh di carbonio 1 (detto anche carbonio anomerico che è anche

emiacetalico nella struttura ciclica) sta su, se alpha allora giù.

lipidi

accomunati dall’essere composti non solubili in acqua (ad esempio l’olio). divisi in:

- saponi cabili, da cui si ottengono i saponi perché nella loro struttura hanno acidi grassi in

soluzione basica;

- non saponi cabili, senza acidi grassi, e sono steroidi (colesterolo ad esempio)

fi fi fi fi fi

funzione lipidi: riserva energetica (prima bruciamo i carboidrati e poi i lipidi) in particolare modo

i trigliceridi. Anche a livello delle membrane li troviamo, infatti hanno anche funzione strutturale

nelle cellule. Quelli di natura stereoidea hanno funzione di regolazione del metabolismo

cellulare.

trigliceridi: sono lipidi con la funzione di riserva energetica e isolante termico (nel tessuto

adiposo, ad esempio negli orsi), servono anche ad assorbire alcune vitamine.

struttura trigliceridi: glicerolo + 3 molecole di acido grasso. glicerolo = alcolo, propantriolo.

acidi grassi = acidi carbossilici (perché hanno funzione caratteristica degli acidi) a lunga catena

carboniosa. glicerolo e acidi grassi si uniscono tramite una reazione di condensazione (va via

una molecola di acqua), formando un legame di tipo estere (composto chimico che deriva dalla

reazione tra un alcol e un acido) (perciò si dicono triesteri del glicerolo e degli acidi grassi). i

trigliceridi possono essere costituiti da acidi grassi dello stesso tipo o di diverso tipo (misti).

( gli acidi grassi sono acidi carbossilici a lunga catena carboniosa che può contenere un

numero di atomi di carbonio compreso tra 4 e 36 e solitamente è sempre pari (C18, C20 ..).

i trigliceridi si suddividono in oli e grassi. i grassi sono costituiti da acidi grassi saturi al

contrario degli oli che sono insaturi. i grassi a temperatura ambiente sono solidi mentre gli oli

allo stato liquido. ciò avviene perché cambia il punto di fusione (temperatura alla quale un

solido fonde, passando dallo stato solido a quello liquido). In realtà questa variazione dipende

dalla presenza o meno delle saturazione, nelle strutture lineari si possono creare numerose

interazioni tra le catene mentre gli oli che sono costituiti da acidi grassi insaturi fa sì che le

molecole non possano impacchettarsi perché non hanno una con gurazione lineare.

reazione di saponi cazione

i saponi sono sali di sodio o potassio degli acidi grassi. si ottengono idrolizzando i trigliceridi in

ambiente basico (ad esempio in presenza di KOH). i saponi sono molecole an patiche, cioè

con testa polare idro lica e da una coda idrofobica. Un sapone in acqua forma la micella

(ovvero aggregati di forma sferica costituito da tante molecole di sapone che si dispongono

con code all’interno e teste all’esterno). lo sporco viene inteso come una sostanza oleosa e si

tende a formare una micella con esso.

(acidi grassi essenziali sono quelli che devono essere assunti con l’alimentazione.

generalmente sono insaturi e il nostro organismo non riesce a produrli in modo autonomo. gli

acidi grassi saturi assumono nello spazio una con gurazione lineare al contrario di quelli

insaturi. )

fosfolipidi: sono molecole an patiche (testa polare e coda idrofobica) facenti parte della classe

dei lipidi. si suddividono in:

- s ngolipidi, fatti da una molecola di s ngosina collegata ad un acido grasso e a un

amminoalcol PO4. la s ngosina è detta anche polifunzionale. gli s ngolipidi sono molecole

an patiche, in cui la coda idrofobica è una doppia coda data da un acido grasso e dalla

catena idrocarburica della s ngosina. questi s ngolipidi li troviamo a livello della guaina

mielinica degli assoni. questa guaina serve alla trasmissione dell’impulso nervoso (ci sono

molte malattie neurodegenerative in cui questa guaina viene meno come ad esempio il

morbo di Parkinson).

- glicerofosfolipidi , costituiti da glicerolo, un gruppo fosfato legato a un’ammino alcol

(costituisce la parte polare della molecola), 2 molecole di acidi grassi. ma loro struttura di

base è detta acido fosfolipidico, con due acidi grassi come code e il gruppo fosfati legato

all’amminoalcol come testa. hanno un’unità di base detta acido fosfatidico.

fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi

fi fi

steroidi: Gli steroidi sono lipidi derivati ossidati degli steroli. Sono idrocarburi (fatti da C e H)

che hanno una struttura di base detta sterano (costituito da 4 anelli condensati, ovvero con

due c in comune, di cui 3 esatomici e uno pentatomico). uno steroide è il colesterolo che è un

componente delle membrane cellulari. il colesterolo è un alcolo insaturo perché c’è un doppio

legame carbonio carbonio) ed è il più abbondante nei tessuti animali. c’è anche nella guaina

mielinica. è importante perché a partire da essi vengono sintetizzati vitamina D, ormoni

steroidei e acidi biliari. le fonti di colesterolo sono due nel nostro corpo: alcuni alimenti tra cui i

tuorli delle uova e quello sintetizzato nel nostro organismo. essendo una molecola apolare e il

plasma sanguigno è sostanzialmente acqua, per essere trasportato usa le lipoproteine (in

particolar modo fosfolipidi e trigliceridi). la struttura delle lipoproteine è simile alla micella (con

componenti idrofobiche all’interno e idro le all’esterno). le lipoproteine si suddividono in a

bassa densità (LDL, dette anche cattive) e a bassa densità (HDL, dette buone). LDL sono dette

cattive perché se c’è ne sono molte vuol dire che c’è troppo colesterolo e in particolare lo

immettono nelle cellule. le HDL invece trasportano il colesterolo in eccesso e lo trasportano nel

fegato. l’elevata presenza di colesterolo crea uno inspessimento delle pareti delle arterie e il

sangue non circola più bene, ciò crea altri problemi come la mancanza di arrivo di ossigeno alle

cellule o infarti.

anche gli acidi biliari fanno parte degli steroidi (contenuti nella bile) e servono alla digestione

dei grassi. Essi sono acidi carbossilici ed il più comune è l’acido colico. nella bile sono sotto

forma di sali e riescono a emulsionare i trigliceridi grazie alla loro natura an patica e di

conseguenza a renderli micelle lipidiche.

gli ormoni steroidei. gli ormoni sono messaggeri chimici (quindi sono molecole ad azione

regolatori) secreti da ghiandole endocrine e dopo essere secreti nel torrente circolatorio

agiscono su organi bersaglio. gli ormoni sessuali sono prodotti da ghiandole sessuali (ovaie e

testicoli) e stimolano l’organismo nello sviluppo dei caratteri sessuali primari e secondari. gli

ormoni più abbondanti sono testosterone e progesterone.

proteine

biopolimeri (ovvero polimeri che si trovano negli organismi viventi). hanno un azione contrattile

(ad esempio emoglobina trasporta ossigeno nel sangue c’è bisogna di essa perché l’ossigeno

è un gas). anche l’insulina è una proteina e in particolare è un’ormone di natura proteica e ha

un’azione ipoglicezzante.

come sono fatte? sono polimeri (macro molecola costituita da monomeri ripetuti) i cui polimeri

sono gli amminoacidi. gli amminoacidi sono bifunzionali costituito da un gruppo carbossilico e

uno amminico. negli esseri viventi sono presenti gli alpha amminoacidi (AA), e appartengono

alla serie L in quanto il carbonio è a sinistra. per scrivere la struttura dell' amminoacido usiamo

Fisher. il carbonio alpha si trova sulla sinistra e ha anche la funzione carbossilica. il carbonio

alpha in foto è uno stereo centro. dei 20 amminoacidi presenti in natura molti vengono prodotti

dal nostro corpo ma ce ne sono 8 che dobbiamo assumere con l'alimentazione. gli

amminoacidi sono legati mediante un legame amminico o peptidico. se dobbiamo disegnare

un bipeptino disegniamo un'altro amminoacido accanto. il legame peptidico si genera

attraverso una reazione di condensazione che comporta l'eliminazione di una molecola

d'acqua e va via dall'amminoacido di sinistra il 2 e da destra OH. il risultato è quello scritto giù

FIG1. fi fi

se consideriamo il singolo

amminoacido nel nostro

corpo si presenta come un

ione dipolare (FIG2)

in base al gruppo R, che è la

parte costante negli

amminoacidi vengono

suddivisi in:

- polari (solubile in acqua),

suddivisi in cariche positive

e negative e non carichi

- apolari (non a ne all'acqua

) suddivisi a loro volta in

non carichi, carichi negativi

e carichi positivi. in essi R

e una catena idrocarburica (ovvero legame carbonio idrogeno)

La struttura delle proteine varia in base a 4 livelli di organizzazione crescente: la struttura

primaria è data dalla sequenza di amminoacidi che la compongono, anche una piccola

variazione può renderla inattiva, ad esempio nell’emoglobina una piccola variazione fa

assumere ai globuli rossi una forma responsabile dell’anemia falciforme. In base alla sequenza

cambia la funzione della proteina. La struttura secondaria è de nita dalla disposizione spaziale

della catena polipeptidica, stabilizzata tramite legami a idrogeno tra i legami peptidici. La

struttura terziaria si origina grazie a un ripiegamento nello spazio della catena polipeptidica che

la rende tridimensionale, appare quindi come un groviglio e ha il minor contenuto energetico

che corrisponde alla massima stabilità della proteina. La struttura quaternaria è presente solo

in alcune proteine costituite da due o più subunità (catene polipeptidiche). In base a questi

livelli strutturali si distinguono inoltre in:

- brose: in cui la struttura secondaria prevale rispetto a quelle superiori, appare come

ordinata e robusta e ha inoltre la funzione di protezione e sostegno, forma anche le bre dei

capelli. È costituita da lunghe catene polipeptidiche disposte in lunghi fasci o foglietti.

fi ffi fi fi

- Globulari: struttura caratteristica di enzimi e

ormoni che assumono generalmente la

struttura terziaria o quaternaria. Sono

compatte e hanno una forma più o meno