Biochimica

AMMONIACA: AMMINA PRIMARIA: AMMINA SECONDARIA:

AMMINA TERZIARIA:

H N H R N H R N H

R N R’’

H H R’ R’

Aldeidi e chetoni :

Sono composti caratterizzati dallo stesso gruppo funzionale, il cosiddetto gruppo

carbonilico (C O)

La differenza tra aldeidi e chetoni sta nel fatto che i primi hanno un solo gruppo

funzionale R, mentre i chetoni hanno due gruppi funzionali R.

Acidi carbossilici :

Sono caratterizzati dal gruppo funzionale carbossilico, il quale può essere considerato

come un gruppo carbonilico legato ad un gruppo ossidrilico. Es. acido acetico

CH COOH

3

Acidi grassi :

Sono acidi carbossilici alifatici a lunga catena, in generale presentano dai 10 ai 26

atomi di carbonio.

Nel lipidi sono presenti solo a numeri pari di atomi di carbonio.

I derivati degli acidi carbossilici si ottengono dagli acidi per sostituzione dell’ossidrile.

I principali derivati degli acidi carbossilici sono i seguenti:

esteri --> si possono ottenere da un acido carbossilico e da un alcol

 alogenuri

 degli acidi --> si

possono ottenere dagli

acidi carbossilici per

sostituzione

dell’ossidrile con un alogenuro; gli alogenuri sono il cloro, il bromo, il fluoro e lo

iodio.

ammidi --> si

 possono ottenere da un alogenuro di un acido e da un’ammina lezione del

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CARBOIDRATI:

Dal punto di vista chimico, i carboidrati sono considerati dei poliidrossialdeidi o

poliidrossichetoni. Gli aldeidi, a differenza dei chetoni, hanno il gruppo carbonilico in

posizione 1.

La loro formula generale è la seguente: C (H O)

n 2 n

I monosaccaridi sono gli zuccheri più semplici che non possono essere idrolizzati in

carboidrati più semplici.

La forma delle molecole ci permette di distinguere le varie molecole; più la molecola

presenta una forma complessa e più è facile riconoscerla in maniera specifica.

Ad esempio, i carboidrati a 6 atomi di carbonio sono 16. Questi carboidrati hanno la

stessa struttura, ma forma differente; la possibilità di avere 16 molecole con forma

tutta differente è possibile grazie al concetto di chiralità.

Le molecole chirali sono per definizione molecole non sovrapponibili alla propria

immagine speculare; in altre parole, le molecole chirali non presentano un piano di

simmetria e sono dunque più complesse. Quasi tutte le molecole sono chirali.

Al contrario, una molecola che presenta un piano di simmetria viene definita achirale

ed è più semplice.

Lo stesso concetto di chiralità può essere facilmente ampliato agli oggetti, i quali

possono presentare o meno un piano di simmetria; un esempio di “oggetto” chirale è

la mano.

Per capire se una molecola è chirale, devo guardare gli atomi di carbonio. Se i 4 gruppi

di legame del carbonio sono tutti diversi definiremo quell’atomo di carbonio

stereogenico: se in una molecola nessun atomo di carbonio è stereogenico, la

molecola è achirale. Invece, se in una molecola un solo atomo di carbonio è

stereogenico, la molecola è chirale. Infine, se in una molecola 2 o più atomi di carbonio

sono stereogenici, la molecola può essere chirale; per capire se è chirale o meno devo

guardare se c’è un piano di simmetria.

Glucosio:

Il glucosio è un poliidrossialdeide con 6 atomi di carbonio. Essendo un monosaccaride,

non è possibile scinderlo ulteriormente, ma si può unire formando i polisaccaridi.

I monosaccaridi sono definiti anche zuccheri semplici, mentre gli zuccheri complessi

sono i polisaccaridi.

Il glucosio immerso in acqua può essere un anello aperto (0,02 %), un anello chiuso α

(36 %) o un anello chiuso β (64 %). Queste 3 forme si scambiano continuamente.

Quando il glucosio si è chiuso a formare un anello α o β, il gruppo OH può unirsi

ulteriormente ad altri zuccheri generando i polisaccaridi. I legami tra i polisaccaridi

possono essere α o β e per rompere tali legami è necessario l’enzima α o β

corrispondente. Gli esseri umani sono in grado di idrolizzare solo i legami α (es.

amido). Al contrario, la cellulosa contiene solo legami β che l’uomo non è in grado di

idrolizzare.

L’amilosio contenuto nell’amido è un’importante fonte alimentare che l’uomo è in

grado di sintetizzare grazie ai legami α. La cellulosa, invece, è formata dalle stesse

unità dell’amilosio, ma legate con legami β che l’uomo non è grado di sintetizzare.

LIPIDI:

I lipidi sono una classe vasta ed eterogenea di biomolecole.

Si possono distinguere 2 grosse categorie:

lipidi di deposito --> hanno funzione energetica e protettiva. Es. trigliceridi

 lipidi strutturali --> compongono le membrane cellulari. Es. fosfolipidi



Hanno come costituenti essenziali uno o due residui carbossilici (RCOO) di acidi grassi.

Gli acidi grassi sono acidi organici monocarbossilici costituiti da una catena

carboniosa. Gli atomi di carbonio vengono numerati a partire dal gruppo carbossilico, il

carbonio in posizione 2 viene anche indicato con la lettera greca α ed è quello

direttamente adiacente e legato al carbonio considerato, il carbonio in posizione 3 è

detto anche β e il carbonio alla fine della catena viene indicato con la ω.

Gli acidi grassi sono catene idrocarburiche con una testa polare e una doppia coda

apolare. Gli acidi grassi possono essere saturi o insaturi; i primi hanno solo legami

semplici, mentre gli acidi grassi insaturi presentano anche doppi legami.

A contatto con l’acqua, gli acidi grassi formano le micelle. Esse hanno le teste polari

rivolte all’esterno e a contatto con l’acqua e le code apolari verso l’interno. Il trasporto

dei lipidi avviene grazie a queste strutture, le quali incastrano i lipidi all’interno della

loro struttura.

Le lipoproteine plasmatiche sono un esempio di aggregati micellari costituite da

specifiche proteine

(--> apoproteine) e da combinazioni differenti di fosfolipidi, trigliceridi, esteri del

colesterolo e colesterolo.

La funzione delle lipoproteine plasmatiche è quella di trasportare i lipidi attraverso il

sangue dai tessuti dove vengono prodotti o assorbiti ai tessuti dove vengono

conservati o utilizzati.

Le lipoproteine, in funzione della loro composizione, possono essere così suddivise:

chilomicroni --> trasportano trigliceridi e colesterolo della dieta dall’intestino

 ai tessuti periferici.

VLDL --> vengono sintetizzate nel fegato in una dieta ricca di zuccheri.

 A differenza dei chilomicroni, i quali originano a livello intestinale e veicolano ai

tessuti i trigliceridi e il colesterolo proveniente dalla dieta, i VLDL originano a

livello epatico e trasportano principalmente trigliceridi di origine endogena.

IDL --> si formano dalle VLDL, dopo che hanno ceduto ai tessuti parte del loro

 contenuto in trigliceridi. Sono più piccole delle VLDL e ricche di colesterolo ed

esteri del colesterolo.

LDL --> si formano dalle IDL che restano più a lungo in circolazione e hanno

 perduto parte della componente proteica. Trasportano il colesterolo ai tessuti

periferici.

HDL --> vengono sintetizzate principalmente nel fegato, recuperano il

 colesterolo in eccesso dai tessuti riportandolo al fegato,attraverso il “trasporto

inverso del colesterolo”.

Esistono 2 metodi per tornare a livelli adeguati di colesterolo: una prima modalità è

l’esercizio fisico ed una corretta alimentazione, mentre un secondo modo è l’utilizzo

delle statine, le quali inibiscono la sintesi del colesterolo.

La differenza sostanziale tra grassi e oli sta nel fatto che nei grassi abbiamo solo acidi

grassi saturi, mentre negli oli abbiamo anche acidi grassi insaturi e la presenza di

doppi legami cis impedisce alla molecole di impaccarsi come nei grassi.

Acidi grassi essenziali:

Gli acidi grassi essenziali sono generalmente suddivisi in omega 3 (ω-3) e omega 6 (ω-

6). Il primo si chiama così perché il primo doppio legame si trova a 3 carboni di

distanza dall’ultimo carbonio della catena (carbonio ω), mentre l’omega 6 si chiama

così perché il primo doppio legame si trova a 6 carboni di distanza dall’ultimo carbonio

della catena (carbonio ω).

Trigliceridi:

I trigliceridi sono esteri del glicerolo con 3 acidi grassi. Essi possono essere definiti

come degli esteri, formati da acidi carbossilici + alcol.

Sono lipidi fortemente idrofobici con un elevato valore calorico; infatti, 1 grammo di

trigliceride produce 9 kcal.

Dai lipidi, in particolare da una molecola di trigliceride, possiamo ottenere molta più

energia rispetto ad un molecola di glucosio. Il “problema” è che per sintetizzare i

grassi bisogna fare il ciclo di Krebs e dunque c’è bisogno di ossigeno; in altre parole, la

sintesi dei trigliceridi avviene solo in presenza di ossigeno.

La digestione dei lipidi è condizionata dalla loro scarsa solubilità in acqua, che

rappresenta l'elemento fondamentale all'interno del tubo digerente. Così, quando si

trovano nell'ambiente acquoso dato da saliva, secrezioni gastriche, intestinali,

pancreatiche e biliari, i grassi si aggregano tra loro, separandosi dal mezzo acquoso.

Nel lume dello stomaco i lipidi si riuniscono in macromolecole isolate dalla

componente idrofila del chimo, un po' come succede nel brodo dove le gocce lipidiche

si separano dalla parte acquosa.

Nello stomaco la lipasi gastrica attacca i trigliceridi, staccando uno dei tre acidi grassi,

con conseguente formazione di acidi grassi liberi e digliceridi.

L'efficacia digestiva di questo enzima è fortemente ridotta dalla natura idrofobica dei

lipidi e dalla forte acidità gastrica.

Nelle 2-4 ore in cui il cibo rimane nello stomaco questo enzima, insieme alle lipasi

salivari, digerisce circa il 10-30% dei lipidi alimentari.

La digestione dei lipidi avviene nel duodeno e nel digiuno e comprende diverse fasi. La

prima fase consiste nella formazione di un’emulsione e nella sua stabilizzazione ad

opera dei sali biliari; essi sono i sali di sodio (o di potassio) degli acidi biliari. Gli acidi

biliari vengono prodotti a partire dal colesterolo e si distinguono acidi biliari primari e

secondari.

Lipolisi:

Consiste nella idrolisi dei trigliceridi in acidi grassi liberi e glicerolo.

trigliceride lipasi-ormone sensibile

Tale reazione è catalizzata dall’enzima , il quale

viene attivato dal glucagone, dal cortisolo, dalle catecolamine e dagli ormoni tiroidei.

Gli acidi grassi liberi che provengono dal tessuto adiposo vengono trasportati nel

sangue legati all’albumina.

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