Lezione di Biologia vegetale sulle molecole della vita

Forma beta (se il primo OH è verso l’alto) fig. a dx

1 Forma alfa (se il primo OH è verso il basso)

3 2

Il fruttosio ha 5 atomi di C e dunque ha forma pentagonale. Anche in questo caso, a seconda della posizione

dell’OH si può avere la forma alfa o la forma beta.

Unendo una molecola di α-glucosio e una molecola di β-fruttosio, si ha la formazione del saccarosio,

tramite un legame glicosidico α (1-2), con la perdita di acqua. Nelle piante, il fruttosio è una riserva sicura di

energia.

Il lattosio è un dimero formatosi dall’unione del β-galattosio con il β-glucosio. Il legame che si forma è

glicosidico β (1-4).

Unendo due molecole di glucosio tramite un legame glicosidico α (1-4) si ottiene il maltosio. Il legame si

instaura tra l’-OH in posizione 2 del primo glu e l’ -OH in posizione 4 del secondo glu. Si ha la perdita si

acqua e l’atomo di ossigeno rimanente lega i due glucosi. In tutti i glucosi che formano la catena, l’ -OH in

posizione 3 è sempre rivolto verso il basso.

Se il legame tra due glucosi è di tipo β (1-4) si ha invece la formazione di cellobiosio. Nei glucosi che

formano la catena, l’ -OH in posizione 3 è alternativamente rivolto verso l’alto e verso il basso. Questa

particolarità fa si che il cellobiosio (ovvero la cellulosa) sia indigeribile.

L’amido: l’amilosio si ottiene solo da legami α (1-4), mentre l’amilopectina ha anche ramificazioni α (1-6).

Amilosio Amilopectina (nel punto rosso, la ramificazione α (1-6))

Glicogeno: legami α (1-4) con molte ramificazioni α (1-6), presente nel fegato ma non nei vegetali.

La cellulosa, se unita tramite legami H (ca. 80 molecole), forma una microfibrilla. Più fibrille sono unite ed

organizzate a formare la parete cellulare vegetale. Componenti importanti della parete cellulare sono le

emicellulose: sono diversi polimeri ramificati contenenti 6 atomi di C in forma chiusa (es. ramnosio, fucosio,

ecc.). Anche xilosio ed arabinosio (pentosi!) si ritrovano nella parete cellulare. Altri zuccheri pentosi come

ribosio o desossiribosio sono altrettanto importanti a livello nucleare.

Lipidi

Sono prevalentemente idrofobici a causa della presenza di parti idrocarburiche. Si dividono in:

• trigliceridi

• fosfolipidi

• steroidi

I trigliceridi (triacilgliceroli)

Presentano catene idrocarburiche ed un gruppo carbossilico (acido) terminale.

I gruppi carbossilici degli acidi grassi si legano con gli OH del glicerolo, condensando e portando alla

formazione di 3 molecole d’acqua.

Gli acidi grassi possono essere distinti in:

• 3

Saturi: legati con legami singoli (acido palmitico 16:0, acido stearico 18:0

• Monoinsaturi: con la presenza di un doppio legame (ac. Palmitoleico 16:1, ac. Oleico 18:1=

• Polinsaturi: con la presenza di più doppi legami (ac. linoleico 18:2, ac. Linolenico 18:3, ac.

Arachidonico 20:4)

In tutti gli acidi grassi la configurazione è di tipo cis. Negli acidi grassi mono e polinsaturi, la presenza di uno

o più doppi legami implica una curvatura della catena.

Nei trigliceridi, la presenza di acidi grassi con o senza doppi legami porta a notevoli differenze nella

temperatura di “fusione” del trigliceride stesso. La deformazione nella linearità della catena (nel caso degli

ac. Insaturi) portano ad avere, a temperatura ambiente, una forma liquida, poiché vi è una ridotta capacità

di interazione. Pertanto:

• Gli acidi saturi sono normalmente solidi (chiamati appunto “grassi”)

• Gli acidi insaturi sono normalmente liquidi (chiamati “oli”)

Da ricordare che, a parità di peso, un grasso ha una capacità doppia di stoccare energia rispetto agli

zuccheri.

Fosfolipidi

La molecola presenta sia caratteristiche idrofile che idrofobiche (molecola anfipatica).

La “testa” è sempre idrofila e le due “code” (ac. Grassi) sono sempre idrofobici.

Il glicerolo è la base di partenza, ed è esterificato con 2 acidi grassi (generalmente uno saturo ed uno

insaturo). Il gruppo fosfato assieme alle altre molecole polari (colina, serina, inositolo, ecc.) presenti nella

“testa” fanno sì che essa risulti idrofila.

In ambiente acquoso, la testa interagisce con l’acqua, mentre le code tendono ad allontanarsi dell’acqua.

Possono dunque formarsi delle micelle oppure un doppio strato fosfolipidico. Nel secondo caso, molto

importante, si vanno a formare le membrane biologiche (in uno spazio molto ristretto, ca. 10 nm): in

questo modo si può distinguere un ambiente esterno ed uno interno alla cellula.

Tuttavia, almeno 3 molecole essenziali possono attraversare la membrana:

• CO

2

3 16:0 indica rispettivamente la lunghezza della catena (n° atomi di C):il numero di doppi legami