Riassunti di Citologia e Istologia

NELL’ACIDO SOLFIDRICO INVECE LA PRESENZA DI NUBI ELETTRONICHE SIMMETRICHE FA SI CHE NON SI

ISTAURI TRA MOLECOLE ADIACENTI UN RETICOLO, MOTIVO PER CUI A TEMPERATURA AMBIENTE L’ACIDO

SOLFIDRICO SI TROVA GIA’ ALLO STATO GASSOSO. IL CARATTERE DIPOLARE DELL’ ACQUA GLI CONFERISCE

NUMEROSE FUNZIONI BIOLOGICHE:

Capacità di solvatazione:

c) sia sui Sali inorganici che sulle molecole organiche che

possiedono gruppi dissociabili o in grado di formare legami a idrogeno.

Funzione di agente di stabilizzazione:

d) stabilizza le macromolecole generalmente

formate da legami deboli.

Mantenimento dell’omeostasi: l’alto calore specifico di cui questa è dotata

e) permette di contribuire al mantenimento entro certi limiti (discretamente ampi)

dell’omeostasi.

Mezzo di trasporto:

f) funge anche da mezzo di trasporto dei gas e delle sostanze

disciolte nei liquidi interstiziali: ossigeno, anidride carbonica etc, otre che degli

ormoni.

Tuttavia l’acqua a livello biologico non ha tutta la stessa funzione, ma viene classificata in:

Acqua di idratazione:

a) costituita da molecole altamente ordinate (basso contenuto entropico) e

strettamente addossate alle macromolecole biologiche, rappresenta circa il 40% dell’acqua

cellulare totale, ed è deputata al funzionamento de principali componenti cellulari.

Acqua di riempimento:

b) costituita da molecole con un marcato disordine (alto contenuto

entropico), impegnata nei fenomeni come l’equilibrio osmotico, la diffusione la solvatazione degli

elettroliti etc.

La caratteristica dell’acqua cellulare è che ciascuna delle due forme in cui si presenta è reversibile, ovvero vi

possibilità che l’acqua di riempimento passi a costituire acqua di idratazione e viceversa.

è la Questa

interscambiabilità comunque risulta dovuta ai meccanismi di omeostasi e di controllo dei livelli entropici nel

nostro organismo.

LE MACROMOLECOLE ORGANICHE: la distinzione tra polimeri, costituiti da unità ripetitive di monomeri,

tra eteropolimeri informazionali (come acidi nucleici e proteine) e omopolimeri non informazionali (come

il glucosio) CARBOIDRATI E IL LORO RUOLO NELLE CITOMEMBRANE

CLASSIFICAZIONE DEI CARBOIDRATI:

g) MONOSACCARIDI: LA PRIMA CLASSIFICAZIONE DEI MONOSACCARIDI È IN BASE AL

GRUPPO FUNZIONALE PRESENTE NELLA MOLECOLA:

GRUPPO CHETONICO INDIVIDUA I CHETOSI (FRUTTOSIO), GRUPPO ALDEIDICO INDIVIDUA GLI

ALDOSI (GLUCOSIO), PRESENTANO UGUALE FORMULA BRUTA MA CAMBIANO LE PROPRIETA’

CHIMICHE DEGLI ELEMENTI. NEL GLUCOSIO IL GRUPPO ALDEIDICO E’ INEVITABILMENTE LEGATO AL

PRIMO CARBONIO E NELLA CICLIZZAZIONE DELLA MOLECOLA (CARBONIO IN POSIZIONE 1 SI

CONDENSA CON I CARBONIO IN POSIZIONE 5 CON ELIMINAZIONE DI UNA MOLECOLA D’ACQUA E

FORMAZIONE DI UN SEMIACETALE) DARA’ ORIGINE AD UN ESAGONO (REGOLARE MENO

FREQEUNTEMENTE) DISTRIBUITO NELLE FORME PIU’ STABILI A BARCA O A SEDIA. IL FRUTTOSIO CHE

LEGA IL GRUPPO CHETONICO AL CARBONIO IN POSIZIONE 2 FORMERA UN SEMIACETALE (CON

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ELIMINAZIONE DI MOLECOLA D’ACQUA) CON IL CARBONIO IN POSIZIONE 5 DANDO ORIGINE AD UNA

STRUTTURA PLANARE PENTAGONALE. GENERALMENTE LA FORMA CICLICA È QUELLA ASSUNTA

DALLE MOECOLE IN NATURA.

ALTRA CLASSIFICAZIONE PUO’ ESSERE FATTA IN BASE AL NUMERO DI ATOMI NELLA CATENA

CARBONIOSA DEL SACCARIDE:

IN QUESTO SENSO DISTINGUIAMO I TREOSI, I TETROSI, I PENTOSI (RIBOSIO E DEOSSIRIBOSIO CHE

DIFFERISCONO PER LA PRESENZA DEL GRUPPO OSSIDRILICO LEGATO AL CARBONIO 2 NEL RIBOSIO,

ASSENTE NEL DEOSSIRIBOSIO), GLI ESOSI (GLUCOSIO FRUTTOSIO E GALATTOSIO: QUEST’ULTIMO

DIFFERISCE DAL D-GLUCOSIO PER LA POSIZONE DEL GRUPPO OSSIDRILICO LEGATO AL CARBONIO 4

DELLA MOLECOLA, NEL D-GLUCOSIO È A DESTRA DEL CARBONIO 4 STEREOGENICO MENTRE NEL

GALATTOSIO E’ A SINISTRA), EPTOSI, ECC.

Alfa e beta distinguono le posizioni rispettivamente sotto il piano della molecola e sopra il piano

della molecola dell’ossidrile legato al carbonio 2 dell’anello pentoso, esoso etc.

Per quanto riguarda i pentosi come ribosio e deossiribosio le posizioni del carbonio nell’anello sono

fondamentali perché conferiscono la direzionalità al filamento di RNA o DNA, tale direzionalità è

fondamentale per interpretare il messaggio genetico. L’anello pentoso si ciclizza per condensazione

tra l’ossidrile del carbonio 1 e del carbonio 4, con formazione di semiacetale e ossigeno che si trova

al vertice dell’anello. Il carbonio 5 sporge fuori dall’anello ed è, negli acidi nucleici esterificato con un

gruppo fosfato il quale attraverso legame fosfodiesterico si lega all’ossigeno o idrogeno del carbonio

del nucleotide adiacente. In un filamento di DNA, a doppia elica, la direzionalità di un filamento è 5’

– 3’ ed è complementare e antiparallelo al 3’-5’. La facilità nell’apertura del doppio filamento è

dovuta ai legami a idrogeno tra le basi azotate legate al carbonio 1 di ogni nucleotide.

Abbiamo compreso che i monosaccaridi possono formare, come piccoli mattoncini, dei polimeri

più o meno grandi ovvero gli oligosaccaridi e i polisaccaridi.

h) OLIGOSACCARIDI: come i disaccaridi, i trisaccaridi etc. (DA 2 A 10

MONOSACCARIDI) come ad esempio il saccarosio formato da due monomeri di

glucosio, che si legano, con eliminazione di una molecola d’acqua, in corrispondenza

dei carboni 1 e 2. Si avrà un legame alfa 1-2 glicosidico. Alfa perché il carbonio 2 del

glucosio al quale l’altro monomero si lega presentava gruppo ossidrile sotto il piano

della molecola (posizione alfa). Spesso il tipo di legame, che sia alfa o beta è decisivo.

Ad esempio nelle intolleranze o peggio, nelle allergie, la causa si ricerca nella assenza

di enzimi capaci di scindere i legami dei polisaccaridi prima e delle oligosaccaridi poi

per poter ridurre la molecola in maniera tale da digerirla per singoli monomeri. La

stessa problematica si riscontra, più diffusamente per la specie umana con la

cellulosa. Nel nostro corpo non sono presenti enzimi capaci di sciogliere i legami e

ridurre a monomeri i costituenti di questo polimero di natura vegetale, perciò essa

non viene digerita dal nostro organismo. C’è un piccolo gruppo di oligosaccaridi che

svolge un ruolo molto importante a seconda della sua composizione nel nostro

organismo. Si tratta di GAGS (GLICOSAMINOGLICANI), I PROTEOGLICANI E LE

GLICOPROTEINE.

i) POLISACCARIDI SONO SOSTANZE AD ALTO PESO MOLECOLARE, COPOSTI DA OLTRE

10 MONOSACCARIDI. POSSONO ESSERE OMOPOLISACCARIDI O ETERO

POLISACCARIDI.

GLI OMOPOLISACCARIDI SONO COSTITUITI DA IDENTICHE UNITA’ MONOSACCARIDICHE COME

L’AMIDO (COSTITUITO DA DUE POLISACCARIDI, L’AMILOSIO IN MINOR QUANTITA E LINEARE E

L’AMILOPECTINA, RAMIFICATA E PIU’ ABBONDANTE SONO POLIMERI DELL’ ALFA-D GLUCOSIO

IL GLICOGENO (MATERIALE

TENUTI ASSIEME DA LEGAMI ALFA 1-4 E 1-6 GLICOSIDICI), DI RISERVA

E LA CELLULOSA (IL

DELLE CELLULE EPATICHE E DEI MUSCOLI) POLISACCARIDE A FUNZIONE

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GLI ETEROPOLISACCARIDI INVECE

STRUTTURALE Più ABBONDANTE a legami beta 1-4 glicosidici).

SONO COSTITUITI DA UNITA’ MONOSACCARIDICHE DIVERSE TRA LORO (ACIDO IALURONICO,

EPARINA).

1. I GAGS: mucopolisaccaridi

sono un gruppo di si tratta di catene polisaccaridiche non ramificate

un’esosamina

di unità monomeriche disaccaridiche uno delle quali è sempre (glicosamina

acido uronico.

nell’acido ialuronico e galattosamina nell’acido condroitinico) e l’altro un Sono

chiamati glicosaminoglicani perché uno dei due zuccheri del disaccaride che si ripete è un

aminozucchero, un monosaccaride in cui un gruppo ossidrile è stato sostituito da un gruppo

. Hanno una certa acidità per la presenza di gruppi solforici e carbossilici, perciò

aminico –NH

2

le loro molecole sono basofile e metacromatiche. Svolgono numerose funzioni, nella struttura

e nella funzione di molti tessuti: sono costituenti essenziali e più abbondanti della sostanza

intercellulare amorfa dei connettivi. Le molecole dei GAG sono idrofile, perciò tendono a legare

grandi quantità di acqua, tendendo così a trattenerla per creare uno stato di turgore nella

matrice extracellulare, che diviene così un gel resistente a danni di tipo meccanico e chimico.

Non tutti i GAGs sono solforati, come l’acido ialuronico e l’acido condroitinico. Ai GAGs solforati

appartengono i condroitinsolfati A, B e C ma anche l’eparina, il cheratansolfato e l’eparansolfato.

L’acido ialuronico è il più abbondante tra i GAGs nella componente amorfa, a concentrazioni

particolarmente elevate nel liquido sinoviale, nel corpo vitreo e nel cordone ombelicale. Non è,

a differenza degli altri, necessariamente legato a un filamento proteico. È sia un ottimo

ialuronidasi

lubrificante che una molecola antiurto. La è l’enzima capace di idrolizzarlo e di

controllarne la viscosità o la fluidità, più è idrolizzato più il tessuto aumenta la sua permeabilità.

Tra i GAGs solforati ricordiamo il condroitinsolfati, costituiti da catene polisaccaridiche

complesse in cui l’unità ripetitiva è un disaccaride costituito da una N-acetilglucosamina e l’acido

D-glicuronico (l’esosamina può essere solforata al carbonio 4 o 6 e avremo il condroitin-4 o 6

solfato detti anche A e C mentre il B si differenzia perché costituito da una N-acetilglucosamina

4-solfato e acido L-glicuronico).

2. I proteoglicani: ad eccezione dell’acido ialuronico i GAGs non si ritrovano mai liberi bensì

spesso sono legati covalentemente a un singolo filamento proteico (core) costituendo i

proteoglicani. Sono grosse molecole sintetizzate e secrete da cellule mesenchimali e hanno un

peso tra i 50 mila e le molte migliaia di dalton (unità di massa corrispondente ad 1/12 della massa

dell’atomo di carbonio 12). Sono costituite dal 95% di GAGS e dal 5% da proteine, perlopiù residui

core protein)

di serina (la che si dispone centralmente a questi complessi. Sono responsabili

dell’intensa basofilia e della metacromasia della matrice extracellulare. Le più piccole molecole

di proteoglicani sono la decorina e il biglicano, mentre complessi aggregati formati dall’acido

ialuronico (che si dispone al centro da core protein) a cui sono ionicamente legate le componenti

aggrecani.

proteiche di numerosi proteoglicani prendono il nome di

3. Le glicoproteine: in ordine di quantità e concentrazione nella componente amorfa dell