Domande esame Biochimica

Glucidi o carboidrati

Detti anche saccaridi o zuccheri, sono composti ternari contenenti carbonio, ossigeno e idrogeno. I carboidrati contengono vari gruppi alcolici e o un gruppo aldeidico (negli aldosi) o un gruppo chetonico (nei chetosi). Tutti i carboidrati contengono uno o più atomi di carbonio ed in base alla loro struttura vengono suddivisi in:

Monosaccaridi

Formati da un monomero e non possono essere scissi ulteriormente a formare un composto più semplice. Vengono suddivisi in base al numero di atomi di carbonio che presenti in: triosi (3C), tetrosi (4C), pentosi (5C) ed esosi (6C) e in base al gruppo che contengono in: aldosi (hanno un aldeide) o chetosi (hanno un chetone). Il più importante aldoesoso è il glucosio ed è il più abbondante nella nostra dieta e il più abbondante composto organico in natura. Poi abbiamo il fruttosio che però, a differenza del glucosio, è un chetoesoso. Essi differiscono in base alla struttura stereoisometrica. Quasi tutti i monosaccaridi naturali sono destrogiri. Due monosaccaridi che differiscono solo per la configurazione attorno ad un atomo di carbonio chiralico sono detti epimeri. Sono possibili 2 elevato alla n epimeri (dove n è il numero di carboni chiralici, cioè legato a 4 gruppi differenti). Il galattosio è un monosaccaride epimero del glucosio. Abbiamo poi ribosio e desossiribosio che sono due aldopentosi, cioè contengono 5 atomi di carbonio ed un gruppo aldeidico. Il desossiribosio si differenzia perché al carbonio 2 sono legati due atomi di carbonio. Abbiamo infine la gliceraldeide che è il monosaccaride più semplice ed è un aldoso, formata da 3 atomi di carbonio. Aldoesosi e chetoesosi ciclizzano; aldoesosi formano un anello a 6 atomi di carbonio di cui uno è sempre l'ossigeno. Chetoesosi invece formano un anello a 5 atomi di carbonio di cui uno è sempre l'ossigeno.

Disaccaridi

Sono formati da due monosaccaridi uniti da un legame glicosidico. Sono: maltosio (glucosio+glucosio), lattosio (glucosio+galattosio) e saccarosio (glucosio+fruttosio).

Oligosaccaridi

Formati da 3 a 10 monosaccaridi.

Polisaccaridi

Formati dall'unione di numerosi monosaccaridi uniti. Tra i più importanti abbiamo l' amido, la cellulosa e il glicogeno. La differenza tra amido e cellulosa è il legame glicosidico: amido= legame alfa-glicosidico; cellulosa= legame beta-glicosidico. Il risultato è che noi digeriamo l'amido ma non la cellulosa in quanto non abbiamo gli enzimi giusti per digerire il legame tra le sue molecole. Il glicogeno ha una struttura altamente ramificata, è un polimero di glucosio unito con legami glicosidici ed è presente nelle cellule del muscolo (solo per l'attività fisica) e nel fegato (che invece lo rende disponibile al bisogno) sotto forma di granuli che fanno da deposito di glucosio nell'uomo. Vi sono poi i glicosaminoglicani o mucopolisaccaridi che sono componenti della matrice extracellulare e sono presenti nel tessuto connettivo, in strutture complesse come tendini e osso e in strutture mucose. Acido ialuronico è presente nel tessuto connettivo e lubrifica le giunzioni (come liquido sinoviale). Poi abbiamo i proteoglicani che sono i principali componenti del tessuto connettivo. Sono legati a proteine e sono contenuti nel liquido sinoviale tra due articolazioni: facilitano il movimento.

Lipidi

Sono sostanze accomunate da particolari caratteristiche fisiche quali insolubilità in acqua e solubilità in solventi apolari. Le principali funzioni dei fosfolipidi sono:

• Struttura delle membrane (creano una barriera e selezionano il trasporto)
• Riserva energetica (si depositano nel tessuto adiposo e nelle cellule muscolari)
• Ormonale (utili per la comunicazione tra cellule e steroidi)
• Vitamine (indispensabili per il metabolismo)

I lipidi si dividono in semplici, se contengono solo H, C, O e N e complessi se contengono anche altri composti. Tra i semplici abbiamo i glicerolipidi, tra i complessi i glicerofosfolipidi (fosfolipidi e glicolipidi). Inoltre si dividono in grassi= quelli che a temp. ambiente sono solidi e olii= liquidi a temp. ambiente. Il loro stato fisico deriva dalla % di acidi grassi saturi e insaturi che contengono. Gli olii contengono maggior quantità di acidi grassi insaturi. Saturi: se non contengono doppi legami tra molecole ed hanno catena lineare; insaturi: se vi è uno o più legami doppi ed hanno una catena con curve.

I principali costituenti dei lipidi sono gli acidi grassi, formati da un gruppo carbossilico (-COOH) ed una catena più o meno lunga di atomi di carbonio e si dividono in:

• A catena corta: 2-4 C
• A catena media: 6-12 C
• A catena lunga: 14-22 C
• A catena molto lunga: 24-26 C

Gli acidi grassi hanno un nome comune e poi sono identificati da una sigla in cui risultano le uniche due variabili della loro struttura, cioè la lunghezza della catena carboniosa e il numero dei doppi legami. Esempio: acido palmitico 16:0 (16 atomi di C e 0 doppi legami quindi catena lineare). I glicerolipidi sono formati da glicerolo+acidi grassi e si dividono in:

Gliceridi

Sono lipidi semplici e sono lipidi di riserva. I più abbondanti sono i trigliceridi che costituiscono la riserva più abbondante nel nostro organismo e si accumulano soprattutto nelle cellule adipose (adipociti) sotto forma di grosse gocce di grasso nel citoplasma. Queste riserve sono utilizzate principalmente dal muscolo durante l'attività aerobica.

Glicerofosfolipidi

Sono lipidi di membrana complessi che oltre a glicerolo e acidi grassi contengono anche fosforo. Tra i glicerofosfolipidi abbiamo i fosfolipidi che hanno una struttura simile ai trigliceridi ma contengono un gruppo fosfato legato al glicerolo al posto di un acido grasso, a cui è legato un gruppo polare. Sono formati da una testa idrofila e una coda idrofoba. Sono molecole anfipatiche fondamentali nella costituzione delle membrane. In acqua formano il doppio strato fosfolipidico.

Prostaglandine

Stimolano la muscolatura liscia (es. utero: molto importanti durante il parto). Sono anticoagulanti, sono intermedi della risposta infiammatoria e sensibilizzano il dolore non facendolo sentire più.

Steroidi

Sono lipidi con la medesima struttura di base: il nucleo steroideo. Il colesterolo è lo steroide più abbondante, è presente nelle membrane cellulari dove dà fluidità. Il colesterolo è il precursore per la sintesi di steroidi con diverse funzioni. Alti livelli di colesterolo nel sangue portano alla formazione di placche aterosclerotiche con diminuzione del lume del vaso sanguigno che porta patologie cardiovascolari. Il cuore si affatica e le cellule senza ossigeno muoiono. L'esercizio fisico provoca la diminuzione del colesterolo ematico e contribuisce alla normalizzazione dei livelli in caso di ipercolesterolemia. Se il colesterolo è alto per genetica bisogna ricorrere a farmaci.

Acidi biliari

Formati nel fegato a partire dal colesterolo e sono secreti nella bile. Sono necessari per la digestione e l'assorbimento dei grassi.

Ormoni steroidei

Sono un'importante classe di ormoni e si dividono in:

• Ormoni sessuali: regolano l'espressione dei caratteri sessuali. Esempi: estrogeni e androgeni. Gli androgeni sono responsabili dei caratteri secondari maschili e favoriscono la sintesi delle proteine nel muscolo stimolando l'aumento della massa muscolare. Gli androgeni naturali sono usati anche come doping.
• Mineralcorticoidi: regolano la concentrazione di sale e la pressione nel sangue. Esempio: aldosterone.
• Glucocorticoidi: regolano il metabolismo degli zuccheri e delle proteine e la risposta infiammatoria. Esempio: cortisolo che aumenta in situazioni di stress metabolico come il digiuno.

Proteine

Sono costituite da amminoacidi che si comportano sia da acidi che da basi. Ci sono 20 amminoacidi comuni che costituiscono le proteine. In base alla natura del gruppo R che li differenzia, gli amminoacidi sono suddivisi in:

• Amminoacidi R apolari
• Amminoacidi R polare neutro
• Amminoacidi R polare con carica – (acidi)
• Amminoacidi R polari con carica + (basici)

Le proteine sono polimeri di amminoacidi uniti assieme da un legame peptidico. In questo legame, l'atomo di azoto del gruppo amminico (NH₂), si lega con il carbonio del gruppo carbossilico (COOH) di un altro amminoacido, eliminando una molecola di acqua. I peptidi sono catene di lunghezza discreta di amminoacidi uniti da un legame peptidico. Ogni proteina assume una forma tipica che ne determina la funzione, se perde questa forma la proteina si dice denaturata.

Esistono diversi tipi di proteine:

• Proteine fibrose, insolubili in acqua, con funzione strutturale
• Proteine globulari, con strutture ripiegate, con funzioni biologiche.

[Glucidi+proteina= glicoproteina / lipidi+proteina= lipoproteina]

La struttura delle proteine si organizza in 4 livelli:

1. Struttura primaria: è la sequenza degli amminoacidi lungo la proteina. Determina tutte le caratteristiche di una proteina ed è l'informazione contenuta nei geni. Basta questa per dire cos'è e cosa fa.
2. Struttura secondaria: è la disposizione degli amminoacidi vicini lungo una catena. È tipica delle proteine fibrose e può essere di due tipi: alfa-elica: struttura elicoidale destrorsa con legami idrogeno tra i legami peptidici. Diverse alfa-eliche possono unirsi creando una fibra molto resistente. Le cheratine contengono molte zone alfa-eliche e sono contenute ad esempio in cap. [testo troncato per continuità]