Appunti biochimica per esame Fondamenti biomolecolari della vita

Biochimica

Studio della chimica della vita

• Composizione chimica
• Trasformazioni chimiche

Tutti gli esseri viventi obbediscono alle leggi della chimica

• 61.7% O
• 9.3% C
• 5.7% N

C - N - O - H

• Interagiscono
• Termodinamica
• Scambio di elettroni
• Cinetica
• Formano legami covalenti forti

Atomi e atomismo nel corpo umano

• Ca - P - K - S - Cl - Na = Mg
• Fosforo
• Zolfo

Idrogeno → Sono i più piccoli atomi che raggiungono una configurazione stabile

Ossigeno

Carbonio

Molecole

Costitutive della materia vivente

• 20 amminoacidi
• 5 basi nucleotidiche
• Meno di 10 tipi di zuccheri
• Lipidi

Energia

Capacità di un corpo di compiere un lavoro

Acqua

70%

Molecola polare → Legame covalente che può formare legami a idrogeno

CARBONIO

4^a Gruppo / 2^o Periodo 6 elettroni

ORBITALE

• zona dello spazio in cui è più probabile trovare un elettrone
• in un orbitale ci stanno max 2 elettroni

Configurazione elettronica

C: Z=6

interni

• 1s² 2s² 2p²

STATO ECCITATO

2sp²

• 1s² 2s²
• 1^o livello en...

Le proprietà chimiche di un elemento dipendono dagli elettroni presenti nel livello elettronico esterno (config. elet. esterna)

C può formare 4 legami -> SEMPRE

• IBRIDAZIONE sp³
• Mescolare degli orbitali x ottenere degli altri
• tra un orbitale S e P

Geometria

• Tetraedrica
• S formano 4 orbitali atomici ibridi sp³ isoelectronici (TETRAEDRO)

Se fa 4 legami semplici l'atomo di C è ibridato sp³

Ibridazione tipica degli Alcanil

Sp², legame doppio

orbitali piani a 120° nello stesso piano

IBRIDAZIONE

• Legame SEMPLICE = Sigma -> SP³ o Triplo
• Doppio legame = pi greco -> SP²

Ibridazione sp -> 2sp

Forma legami o con se stesso o con O, N, H

• legami semplici
• o doppi (SP²)
• Triplo sp

Dall'ossidazione dei comp. ossigenati l'organismo ricava la maggior parte dell'energia

ossidazione -> reazione dove si cedono/acquistano elettroni

Numero di ossidazione -> è una carica formale che posso attribuire a ogni atomo

Scala di ossidazione

• Idrocarburo + alcol primario
• Aldeide
• Acido carbo
• Anidride

-4

-2

0

+2

+4

ossido

tolto atomi di idrogeno -> ossido

aggiunta atomi: " "

-> nuoco

alchene (idratazione)

Primario

Secondario

alcol

alcol

= etere (-O)

OH + OH -> O

+ H₂O

aldeide

chetone

acido carbossilico

Proteine

1. Fibrose

• Lunghe catene peptidiche disposte in modo lineare, es: collagene

2. Globulari

• Hanno catene peptidiche disposte in lunghi fasci, o in foglietti
• Hanno in genere 1 unico tipo di struttura 2^aria
• Sono insolubili in H₂O x la presenza di tanti aa idrofobici
• Hanno nuovi strutturati

Collagene

• 25% del tot. delle proteine del corpo umano
• Proteina fibrosa

Funzione del collagene

Funzione primaria: parenchima

1. 1/3 glicina
2. 2 aa: idrossiproline e idrossilisina

Rete di collagene → sinstrorsa con 3 residui aa per giro strutura secondaria

• Residui di prol. e idrossiproline sono ogni _l'altro

Tropocollagene è una strutura elicoidale superiore (cafe' in oe)

La strutura della tripla elica

Vitamina C

• Scorbuto → malattia dovuta alla formazione della strutura del collagene & la mancanza di vitamina C

Idrossiproline → marcatore del collagene

1. Contengono vari tipi di struttura secondaria
2. Funzioni devono diversificare nella cellule:

(Hb) (Hb) non solubile in H₂O

Mioglobina ed emoglobina: Proteine che legano l’ossigeno

Si trova nei globuli rossi (RBC) e muscoli

Trasporto anche CO₂ e H⁺

Vitamine liposolubili

A, D, E e K

Danni da accumulo

Ogni enzima ha una costante Km rispetto ad un substrato

• Km piccolo → alta affinità dell'enzima x il substrato
• Km grande → bassa affinità dell'enzima x il substrato

Indica la quantità di substrato con la quale si ottiene la metà della Vmax di un enzima

Posso regolare l'attività enzimatica a seconda delle esigenze metaboliche

• Variando la conc. del substrato
• Variando la conc. dell'enzima attivo
• Sintesi proteica
• Controllo della disponibilità della forma attiva dell'enzima (Zimogeni)
• Degradazione degli enzimi

Variamo l'affinità di un enzima

PH e temperatura

Regolazione dell'attività enzimatica → modificazioni covalenti della proteina enzimatica

Fosforilazione / Defosforilazione

Effettori allosterici:

1. Si legano all'enzima in un sito ≠ del sito attivo

Inibitori

1. Si legano agli enzimi formando "complessi" che non sono ± in grado di legare il substrato e condurre la reazione

Reversibili - irreversibili

Lipidi

• La digestione inizia nello stomaco → lipasi
• Si associano con le proteine → lipoproteine

• Principale modo a trasporto dei lipidi
  • Chilomicrone
• Rimangono in sospensione in fase acquosa

In base alla densità si dividono in → chilomicroni

• Hanno dei recettori che vengono riconosciuti dalle cellule
• Se non li prendono aumentano la loro concentrazione nel sangue (arteriosclerosi)

• Vengono o depositati nel tessuto adiposo o metabolizzati x ricavare energia
• Trasportati dagli adipociti nel citoplasma
  • Vengono trasformati in Acetil coenzima A
• Ossidazione degli Acidi Grassi (nel mitocondrio)

1. In un acido grasso a 8 atomi di C ottengo 16 Acetil Coenzima A

Essere trasportato dal citoplasma al mitocondrio sfrutta la Carnitina

• Vengono attivati (forma un legame a alta energia)
  • E legato al CoA formando AcetilCoA
• AcetilCoA - forma attiva vitamina B5
• Passa nella membrana → Acetil-CoA viene rilasciato nella membrana

Carenza o minor attività ve GP6 deidrogenasi è un deficit ereditario, causato da X.

Carenza di NADPH → soggetti a danni ossidativi.Es: ANEMIA EMOLITICA (danni ossidativi alla membrana eritrocitaria).

Glicolisi

Glucosio → Piruvato (2)           ↓        2 NADH        2 CO₂2 Acetil-CoA

Decarbossilazione del Piruvato

(Perde il gruppo carbossile sotto forma di CO₂)

Ciclo di Krebs

2 GTP4 CO₂6 NADH2 FADH₂

O₂ accettore finale di elettroni → riossida NADH e FADH₂ e si riduce a H₂O.

Complesso mitocondriale interno impermeabile ai metaboliti.Fosforilazione ossidativa(Produzione di ATP)

Entrano nella catena respiratoria raggiungendo O₂Non sono trasportati direttamente e si.O₂ ha l'Ossigeno.

All'interno del Complesso, inviando energia forniscono energia libera.

Abbiamo un controllo respiratorio.

I substrati non vengono ossidati in O₂, se non c'è bisogno di ATP.

Vengono pompati H⁺ dalla matrice mitocondriale nello spazio intermembrana,quindi si crea un potenziale di membrana.

Pistoni ritornano nel mitocondrio e ossidano mediante ATP sintesi di ADP.Con sintesi di ATP.