Chimica - biomolecole

Proteine

Le proteine sono fra i principali componenti degli organismi viventi. Svolgono funzioni strutturali e funzionali. Ad esempio, gli enzimi sono delle proteine in grado di catalizzare, cioè velocizzare e rendere possibili, alcune delle più importanti reazioni biochimiche della vita. Le unghie, i capelli, la pelle sono costituiti principalmente da proteine. Le proteine sono strutture polimeriche costituite a partire da venti differenti monomeri che prendono il nome di aminoacidi. Contengono un gruppo amminico e un acido carbossilico. Le proteine naturali sono formate da 20 diversi aminoacidi che si combinano in maniera differente a formare le diverse proteine. Questi aminoacidi si chiamano proteogenici. Di questi, il nostro organismo è in grado di sintetizzarne solamente 11. Gli altri 9 aminoacidi, quindi, devono essere introdotti con l'alimentazione e sono chiamati aminoacidi essenziali. Il legame peptidico è il tipo di legame che si ritrova all'interno delle proteine.

Le proteine sono costituite da lunghe catene di amminoacidi ripiegate o aggrovigliate su se stesse. Quattro livelli di struttura:

1. Struttura primaria: è la sequenza aminoacidica della proteina
2. Struttura secondaria: è la conformazione che i vari segmenti della catena aminoacidica possono assumere. Queste strutture possono essere ad α elica (DNA!) o a β foglietto.
3. Struttura terziaria: è

La struttura delle proteine è determinata dai ripiegamenti (aggrovigliamenti) che le varie proteine assumono per generare la loro forma. Corrisponde alla struttura tridimensionale che assume la proteina. È specifica per ciascuna proteina e dipende quasi esclusivamente dalle proprietà dei gruppi R. I gruppi R idrofobici si collocheranno all'interno della molecola, mentre all'esterno si posizioneranno i gruppi polari idrofili. La struttura è stabilizzata da ponti di solfuro, legami idrogeno e interazioni elettrostatiche.

La struttura quaternaria è data dall'assemblamento delle diverse subunità della proteina. Le proteine possono essere costituite da più subunità, cioè da diverse catene aminoacidiche, ognuna con una sua struttura primaria, secondaria e terziaria. L'insieme delle subunità costituisce la struttura quaternaria.

I carboidrati sono una grande famiglia di molecole bioorganiche, composti chiave nel sistema degli organismi viventi. Il GLUCOSIO

è il carboidrato più importante. È fonte di energia per organismi vegetali e animali. I carboidrati entrano a far parte anche degli acidi nucleici.

Classificazione

I carboidrati possono essere classificati in monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi, a seconda delle unità zuccherine, ma una classificazione più generale li distingue in aldosi e chetosi.

• Se un carboidrato presenta la funzione aldeidica, è un aldoso.
• Se un carboidrato presenta la funzione chetonica, è un chetoso.

Esempi di monosaccaridi:

• Glucosio
• Fruttosio

I monosaccaridi possono avere da 3 a 9 atomi di carbonio e quindi si chiamano triosi, tetrosi, pentosi, esosi. Possono essere aldosi o chetosi.

La reazione di ciclizzazione avviene nei monosaccaridi.

Gli oligosaccaridi sono costituiti da due unità zuccherine che si condensano mediante legame β glicosidico.

I polisaccaridi sono costituiti da molte unità zuccherine in ripetizione che si condensano mediante legame β-glicosidico. Sono di riserva.

energetica→ruoloamido e glicogenoruolo strutturale→cellulosa (cellobioso), chitina (N-acetil glucosammina) e peptidoglicano (è una proteina in realtà) Proprietà chimiche • Sono quasi tutti molto solubili in acqua, perché si possono venire a formare dei legami H. • Possibilità di polimerizzazione per formare oligosaccaridi e polisaccaridi • Reazione di ciclizzazione • Funzione aldeidica o chetonica Quindi abbiamo visto le basi azotate, come composti eterociclici Gli zuccheri, e in particolare le loro confomazioni cicliche Il gruppo fosfato nella chimica inorganica Nucleotidi→ 4 Lipidi Sono una grande varietà di composti di origine naturale, responsabili di innumerevoli funzionibiologiche. Sono dei composti generalmente insolubili in solventi polari e solubili in solventiapolari. Funzioni • LIPIDI DI DEPOSITO con funzione energetica e protettiva • LIPIDI STRUTTURALI componenti delle membrane cellulari • LIPIDI

CON ATTIVITÀ BIOLOGICA ormoni, vitamine

Classificazione:

• IDROLIZZABILI: sono lipidi che per reazione di idrolisi possono essere scissi in componenti più piccole.
• NON IDROLIZZABILI: lipidi che non possono essere scissi in molecole più semplici per idrolisi. Ne fanno parte, ad esempio, alcune vitamine liposolubili (vitamina A, D, E e K).
• SEMPLICI: sono lipidi semplici quelli che a seguito di idrolisi possono essere scissi in due componenti principali (es. cere, steroli).
• COMPLESSI: lipidi che per idrolisi danno tre o più composti (es. fosfolipidi, trigliceridi).

Caratteristiche chimiche:

Dal punto di vista strutturale, i lipidi sono costituiti prevalentemente da atomi di carbonio e di idrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari (caratteristica che conferisce il comportamento idrofobico) e disposti simmetricamente. Tuttavia, alcuni lipidi presentano, in una regione ristretta della loro molecola, gruppi polari (ad esempio

I lipidi sono composti organici che includono i fosfolipidi e gli acidi grassi. I lipidi polari hanno caratteristiche particolari. Presentano infatti un'estremità debolmente polare, che può entrare in contatto con i liquidi polari, e una apolare. I fosfolipidi si dispongono in questa maniera in una soluzione acquosa:

E in particolare in questa conformazione all'interno dei liquidi biologici:

Struttura a doppio strato fosfolipidico. È la costituzione delle membrane cellulari.