Botanica - carbonio e la diversità molecolare della vita

III.

Spesso i polisaccaridi sono formati da un unico tipo di monomero

Proteine: 20 monomeri (amminoacidi )diversi

Acidi Nucleici: 4monomeri(nucleotidi) diversi.

Sono come le lettere di un alfabeto, queste polimeri non sono disposti a caso contengono

informazione.

Il modo con cui si saldano assieme i monomeri è simile in tutti i casi:

• Due monomeri si uniscono perdendo acqua condensazione o disidratazione

• Una molecola di acqua viene introdotta per separare due monomeri: idrolisi

• La condensazione richiede energia, l’idrolisi là libera.

Carboidrati

combustibile e materiale da costruzione



Zuccheri

piccoli servono da combustibile e come fonte di scheletri di carbonio per costruire

 altre molecole

Monosaccaridi

un solo zucchero

 hanno un gruppo carbonilico e più gruppi ossidrilici

 possono avere un numero diverso di atomi di carbonio



Glucosio

combustibili della cellula, fonte di “pezzi” per costruire altre molecole



Disaccaridi

unione di due monosaccaridi attraverso il legame glucosidico (condensazione)



Polisaccaridi

polimeri con funzioni di riserva e strutturale



Se sono legati 4 atomi differenti: isomeri

Isomeri:

Variazione dell’architettura: stessa formula molecolere ma con struttura quindi proprietà

differenti

Isomeri di struttura: Disposizione dei legami covalenti

Isomeri geometrici: stessi atomi differiscono per la disposizione spaziale

Enantiomeri: Immagini speculari uno dell’altro

Molecole idrofobe

Lipidi

sono comunemente chiamati grassi: insolubili, untuosi.

- sebbene hanno nella molecola gruppi polari, sono costituiti in prevalenza da

- idrocarburi molecole con idrogeno e carbonio

formano i Trigliceridi attraverso un legame estere con la glicerina

- i grassi possono essere sia saturi che insaturi

- sono usate come materiale di riserva

-

Fosfolipidi

sono simili ai grassi dove al posto di una molecola di acido grasso c’è un gruppo

- fosfato che possiede carica negativa a sua volta legato ad una molecola polare



La molecola è sia idrofoba che idrofila Molecola Anfipatica

-

Le proteine

sono costituita da uno o più polipetidi ripiegati in specifiche conformazioni

- I polipetidi sono polimeri degli amminoacidi: un atomo di carbonio a cui sono legati

- un gruppo carbossilico e uno gruppo amminico

E’ il gruppo R legato al carbonio alfa che da le caratteristiche chimico fisiche

- all’amminoacido

Un polipetide non è una proteina :Una proteina per essere funzionante deve

- formare una macromolecola con una determinata forma tridimensionale specifica.

Spesso la funzione di una proteina dipende dal riconoscere qualche molecola e

- legarsi ad essa.

Le proteine hanno quattro livelli di struttura:

Struttura primaria : E’ la sequenza specifica degli amminoacidi

Struttura secondaria: E’ formata dai legami che si formano lungo lo scheletro

della catena polipetidica

Struttura terziaria: Piegamento del polipetide dovuto a interazioni tra i

gruppi R dei vari amminoacidi

Struttura quaternaria: Quando più catene polipetidiche si associano

Acidi Nucleici

polimeri informazionali

- sono molecole altamente polimeriche.

- l’unità base sono: nucleotidi

- ogni nucleotide può essere scomposto in tre pezzi:

- acido fosforico

1. zucchero a cinque atomi di carbonio (ribosio o

2. dessosiribosio)

una base azotata:

3. • adenina (a)

• guanina (g)

• citosina (c)

• timina (t)

• uracile (u).

le basi azotate possono essere ad uno o due aneli che contengono atomi di azoto.

- se due anelli: puriniche, ad un anello: pirimidiniche.

- l’esistenza più di un tipo di base azotata rende possibile una gran varietà di acidi

- nucleici ciascuna caratterizzata dalle propria sequenza

I nucleotidi sono legati tra loro attraverso l’acido fosforico.

esso fa da ponte tra due zuccheri di due successivi nucleotidi collegando il carbonio

- 3 di uno zucchero al carbonio 5 dell’altro.

in questo modo si forma una catena polinucleotidica

- questo fa in modo che anche gli acidi nucleici abbiano polarità 3’ zucchero con il

- carbonio 3 non legato al P, 5’ zucchero con carbonio 5 che porta un gruppo P.

Esistono due classi di acidi nucleici:

DNA: Acido Desossiribonucleico

RNA: Acido Ribonucleico

Differiscono per:

Tipo di zucchero: ribosio (RNA) o desossiribosio con un atomo di ossigeno in

1. meno (DNA)

Nel DNA troviamo: A, T, C, G; nel RNA troviamo: A, U, C, G.

2. La molecola di RNA è formata da una singola catena di nucleotidi.

3.

Nel DNA due catene complementari.

Dove : A-T ; C-G

Questo vuole dire che fissata la sequenza di una catena resta

determinata la sequenza dell’altra.

DNA contiene le istruzioni per l’intero piano di costruzione di un

individuo .

Cosa si può fare di un’istruzione scritta ?

Essenzialmente due funzioni:

Trasmettere la istruzioni (informazioni)

1. da cellula a cellula durante la divisione cellulare (Meiosi)

- da organismo ad organismo (gametiMitosi)

- Fare eseguire la informazioni contenute

2. Questo avviene dopo la fase di trasmissione dell’informazione

-

Differenze:

Per la trasmissione tutto il DNA deve essere duplicato

- Esecuzione delle informazioni: Rgolazione ossia solo alcune vengono eseguite altre

- no (es. in fasi diverse dello sviluppo oppure al cambiare delle condizioni ambientali)

In entrambi i casi: fedeltà sia nel ricopiare che nell’eseguire

- Trasmettere l’informazione: Duplicazione o Replicazione

- Eseguire le informazioni: Espressione o Trascrizione

-

La Duplicazione del DNA.

Le due catene di DNA sono complementari

- In questo modo una volta fissata la sequenza di una catene resta determinata

- quella dell’altra

Le due catene si separano, poi ciascuna dirige la sintesi della catena

- complementare

In che modo: la base “corretta” viene è più stabile ed viene “fissata” poi un enzima

- lega tra di loro i nucleotidi

Il DNA sono divise in unità

funzionali dette: geni

L’insieme dei geni viene

detto: genoma.

Un gene contiene le istruzioni per costruire una proteina: un gene una proteina.

Tutte le proteine: di riserva, enzimatiche, di membrane, ecc vengono codificate dai geni.

Per fare una proteina basta stabilire la sequenza degli amminoacidi, se la sequenza è

giusta la proteina acquista la sua forma e funzione.

Genoma: ha tutte le informazioni per le sequenza di tutte le proteine.

Tutti gli enzimi sono proteine.

Geni hanno le informazioni per le proteine quindi le informazioni per costruire tutte le

molecole organiche dell’organismo.

Ma i geni contengono anche le informazioni per la forma della foglia

Biochimico: gene = una proteina

Genetista: gene = anche forme, comportamento,ecc

Codice genetico e la sintesi delle proteine

La sequenza di amminoacidi di una proteina corrisponde alla sequenza delle basi del

DNA.

Ci vogliono tre basi per codificare un amminoacido

Es:

AAA = fenilalanina

GTA = istidina

Ognuno di questi gruppi di tre basi viene detto codone.

L’insieme dei codoni: Codice genetico

Alla direzione del gruppo amminico terminale carbossilico terminale

Delle proteine corrisponde nel DNA la direzione 3’ 5’

Codice genetico