Biomolecole

Polisaccaridi componenti strutturali delle cellule e delle membrane

RISERVAoltre ai legami α(1 -> 4) talvolta possono esserci legami α(1-> 6), che danno origine a catenelaterali; infatti, i polisaccaridi di riserva possono essere polimeri ramificati o non ramificati, aseconda della presenza o meno di questi legami α 1,6.

AMIDO: è un polisaccaride di riserva nelle cellule vegetali- si tratta di un omopolimero formato di α-glucosio- L’amido viene immagazzinato dalle piante sotto forma di granuli, con una forma circolare, all’interno dei plastidi. È formata da due polimeri:

1. Amilosio → è la forma più semplice, catena lineare, solubile in acqua
2. Amilopectina → è la forma più ramificata (legami 1,6), non solubile in acqua

GLICOGENO: è un omopolimero formato da catene di α-glucosio; Il glicogeno è molto ramificato, ogni 8/10 unità di glucosio, lungo lo scheletro.

si trovano legami α (1-6), che danno origine a corte catene laterali. nelle cellule animali, è un polisaccaride di riserva- è insolubile in acqua essendo molto ramificato- Si accumula nelle cellule muscolari dove serve a fornire energia al muscolo- è immagazzinato a livello epatico (epatociti) dove viene distribuito in tutto il corpo e nel sangue, se- vi è poco glucosio (ipoglicemia). Quando abbiamo bisogno di glucosio lo andiamo a prelevare, per idrolisi, dal glicogeno.

CELLULOSA: è un omopolimero formato da β-glucosio, dunque forma legami β1,4- essendo formata dal polimero β, non viene digerita dall'uomo in quanto non possiede l'enzima cellulasi. si trova nei vegetali e ha funzione strutturale, va a formare la parete cellulare- La cellulosa, forma dei bastoncini che si dispongono uno accanto all'altro, fino a formare delle- microfibrille. Le microfibrille sono molto rigide e sono immerse in una matrice

cellulosica, contenente una miscela di varie proteine, tra cui l'estensina.

CHITINA: è un omopolimero- È presente negli artropodi, crostacei, insetti e funghi

GLICOSAMMINOGLICANI (GAG): Si tratta a differenza degli altri di un eteropolisaccaride- ha ruolo di informazione, costituiscono i recettori cellulari e formano la matrice extracellulare (es.- di GAG sono Eparina, Acido Ialuronico) Si tratta di eteropolisaccaridi ma sono formati da unità di amminozuccheri

CARBOIDRATI MODIFICATI: 5 Si tratta di polisaccaridi a cui viene o viene aggiunto un gruppo funzionale (amminozuccheri) o il polisaccaride si unisce con un'altra biomolecola (glicolipidi e glicoproteine)

O AMMINOZUCCHERI: Uno o più gruppi OH vengono sostituiti da uno o più gruppi amminici NH (glucosammina, 2galattosammina nel sangue). Sono fondamentali per la creazione dei peptidoglicani (formano la membrana cellulare) formati da N-acetilglucosamina (NAG) e acido N-acetilmuramico (NAM).

GLICOLIPIDI: Carboidrati uniti ai lipidi, questi composti si trovano sulle membrane cellulari esterne. La loro funzione principale è riconoscere sostanze chimiche specifiche provenienti dall'esterno aiutando a mantenere l'equilibrio all'interno della cellula e l'interazione tra cellule. Una struttura molto importante che vanno a formare è il glicocalice.

GLICOPROTEINE: Formate da catene oligosaccaridiche unite a catene peptidiche. Spesso ci si riferisce ad un polipeptide di questo tipo con il termine di proteina glicosilata (ottenute mediante una modificazione post-traduzionale detta glicosilazione). Hanno funzione protettiva (sono componenti delle immunoglobuline) e di comunicazione cellula-cellula (formano le proteine integrali di membrana e il glicocalice).

LIPIDI: Sono formati da carbonio e idrogeno. A causa della loro natura apolare sono insolubili in acqua ma solubili in solventi apolari. Svolgono diverse funzioni:

• ENERGETICA: il loro potere calorico

è di 9 kcal, essendo una FONTE DI ENERGIA A LUNGO TERMINE e non immediati, si accumulano negli adipociti come importante fonte di riserva di energia.

STRUTTURALE → compongono le membrane biologiche, in particolare svolgono funzioni di (isolano i tessuti) e (proteggono dagli urti)

PROTEZIONE TERMICA MECCANICA

BIOREGOLATORIA → sono dei messaggeri secondari (trasmissione dei segnali chimici fuori e dentro la cellula)

In base alla struttura chimica i lipidi possono essere suddivisi in 5 categorie distinte:

ACIDI GRASSI

1. Un acido grasso è una lunga catena idrocarburica non ramificata, avente un gruppo idrossile -COOH ad un'estremità, gruppo che conferisce acidità alla molecola.

Si dividono in:

a) ACIDI GRASSI SATURI:

Contengono il maggior numero possibile di atomi di idrogeno legati ai carboni- Presentano legami semplici carbonio - carbonio

SOLO- Sono molecole apolari e neutre- Sono perché anche le molecole apolari neutre possiedono delle regioni

che per un SOLIDI- breve periodo di tempo sviluppano una debole forza elettrostatica (forze di Wan Der Waals), queste deboli cariche di segno opposto compattano la molecola nelle code rendendola solida

b) ACIDI GRASSI INSATURI:

• Non hanno il maggior numero di idrogeni
• MONOINSATURI: Un solo doppio legame (acido Possiedono uno o più doppi legami OLEICO)
• POLINSATURI: Più di un doppio legame (acido - Sono perché Ciascun doppio legame produce una piega nella catena carboniosa che LIQUIDI non permette l'allineamento con la catena adiacente, limitando così le interazioni di Wan der Waals

Esistono inoltre, una serie di acidi grassi definiti come ACIDI GRASSI ESSENZIALI (non prodotti dall'organismo).

• Gli Omega 3 quando l'ultimo doppio legame è presente SUL TERZO CARBONIO A PARTIRE DALLA (es. acido LINOLENICO) FINE
• Gli Omega 6 quando l'ultimo doppio legame si trova SUL SESTO CARBONIO A PARTIRE DALLA FINE (es. acido LINOLEICO)

(2. I

TRIGLICERIDI- Sono formati da 3 acidi grassi e un glicerolo (un alcol formato da 3 C con 3 OH) uniti da legami esterici, che si formano a seguito di reazioni di condensazione (eliminazione di acqua)- Vengono sintetizzati a tappe (un acido grasso alla volta)- La loro funzione principale è quella di costituire una RISERVA DI ENERGIA 7- Circolano nel sangue

FOSFOLIPIDI- Sono formati da 2 acidi grassi esterificati ad una molecola di glicerolo.- Sono essenziali per la struttura a doppio strato presente in tutte le membrane.- Hanno natura anfipatica, la testa risulta polare e le due code idrofobiche.

Dal punto di vista chimico si dividono in:
- due acidi grassi + gruppo fosfato legato allo scheletro di glicerolo → FOSFOGLICERIDI
- due acidi grassi + gruppo fosfato legato alla sfingosina (un amminoalcol) → SFINGOLIPIDI

GLI STEROIDI
- Sono dei derivati di uno scheletro idrocarburico a 4 anelli condensati.
- Sono relativamente polari e pertanto idrofobici.
- Gli steroidi si trovano

quasi esclusivamente nelle cellule eucariotiche.

Comprendono Sali biliari, ormoni sessuali, ormoni corticali e vitamina D 8

Lo steroide più comune è il ,COLESTEROLO- molecola anfipatica- Si trova prevalentemente nelle membrane plasmatiche e degli organelli tranne nella membranainterna di mitocondri e cloroplasti.- nella membrana ha il ruolo di mantenerla fluida.- Il colesterolo è anche il punto di partenza per la sintesi di tutti gli ormoni steroidei, comprendenti gliormoni sessuali, i glucocorticoidi e i mineralcorticoidi.

5. I CAROTENOIDI- giallo-arancioPIGMENTI- in acqua e presentano una struttura oleosaINSOLUBILI- , si trovano in tutte le cellule delle pianteFONDAMENTALI PER LA FOTOSINTESI- Vengono metabolizzati anche dagli animali che li convertono in vitamina A, che a sua volta vieneconvertita nel pigmento visivo, il retinale

LE PROTEINELe proteine sono macromolecole costituite da amminoacidi e svolgono azioni biologiche all’interno edall’esterno

della cellula. 9AMMINOACIDISono l'unità di base delle proteine

Contengono C, H, O

αHanno un carbonio a cui si attaccano gruppi fissi:

idrogeno H, amminico NH , carbossilico COOH2

Si distinguono l'uno dall'altro per la catena laterale

variabile anche chiamato gruppo R (grupporadicale)

Essendo il carbonio α una molecola chirale, poiché lega quattro sostituenti diversi, ESISTONO DUE:ENANTIOMERI- Amminoacidi L (left handed) le proteine dei viventi è formata da L-amminoacidi (tranne cisteina)- Amminoacidi R (right handed)

Gli amminoacidi si classificano in:

10 amminoacidi (apolari)IDROFOBICI- 10 amminoacidi (polari) classificati a loro volta per la carica del gruppo RIDROFILICI

Esiste inoltre una serie di amminoacidi, definiti , che l'uomo non è in grado diAMMINOACIDI ESSENZIALI

intetizzare e deve dunque assumerli mediante l'alimentazione.

Un amminoacido che non viene ritenuto essenziale

1. STRUTTURA PRIMARIA

È la sequenza lineare degli amminoacidi che compongono una proteina. Questa sequenza è determinata dalla sequenza di nucleotidi nel gene corrispondente.

2. STRUTTURA SECONDARIA

Consiste nella regolare ripetizione di ripiegamenti derivanti dai legami a idrogeno e le parziali cariche tra queste α-elica. Forma una struttura a spirale formata da legami deboli a idrogeno tra H di NH e O di COOH2 presenti nella catena. β-foglietto. I legami a idrogeno si formano tra legami peptidici di catene differenti. N.B. in una proteina è abbastanza comune trovare entrambe le strutture.

3. STRUTTURA TERZIARIA

Viene anche chiamata STRUTTURA