Le Macromolecole biologiche

Prof. Paolo Abis

Lic. Classico “D. A. Azuni”

SASSARI

Introduzione

Ciascun essere vivente contiene miliardi di molecola differenti.

La maggior parte di queste molecole si può raggruppare in 4 grandi famiglie:

• Glucidi (zuccheri o idrati di carbonio)

• Lipidi (grassi, oli e steroidi)

• Proteine

• Acidi nucleici

• Classe di composti organici contenenti idrogeno e ossigeno, combinati al carbonio nelle stesse proporzioni della molecola d'acqua (H2O).

• La formula generale della maggior parte di questi composti può essere espressa come:

Cm(H2O)n

I glucidi

Sono poli idrossi aldeidi o poli idrossi chetoni.

OH

O

OHOH

OH

C

H

O

Aldoso Chetoso

Si possono suddividere in:

mono-saccaridi poli-saccarididi-saccaridi

Glucosio FruttosioGalattosio

SaccarosioMaltosioLattosio

AmidoCellulosaGlicogeno

mono-saccaridi

Hanno da 3 a 8 atomi di carbonio:

Triosi (CTriosi (C33HH66OO33))

Pentosi (CPentosi (C55HH1010OO55))

Esosi (CEsosi (C66HH1212OO66))

Classification of sugars

Iso

mer

s

Triosi (CTriosi (C33HH66OO33))

Il più semplice monosaccaride di interesse biologico è la gliceraldeide se presenta forma aldeidica

Diidrossiacetone se presenta forma chetonica

I più noti zuccheri aldopentosi sono il D-ribosioD-ribosio che è un costituente degli acidi nucleici (RNA)

Ed il 2-deossiribosio2-deossiribosio suo omologo che fa parte dell’DNA

Pentosi (CPentosi (C55HH1010OO55))

L’aldoesoso più diffuso e più noto è il D-glucosioD-glucosio

Il chetoesoso più diffuso e più noto è il D-D-fruttosiofruttosio

Esosi (CEsosi (C66HH1212OO66))

Disposizione molecolareI pentosi e gli esosi esistono in due forme in

equilibrio tra loro : – la forma a catena aperta– la forma ad anello

Struttura ad anello

La struttura ciclica si forma attraverso l’ossigeno che fa da ponte fra il carbonio 5 ed il carbonio 1 mentre il gruppo CH2OH è posizionato sopra l’anello.

oCH2OH

1

23

4

5

6

I monosaccaridi possono legarsi a due a due :

Saccarosio (zucchero da cucina) :

glucosio + frutosio glucosio -fruttosio + H2O

= sintesi per disidratazione (viene liberata una molecola di acqua)

Di-saccaridi

Nei disaccaridi i monomeri, che possono essere anche diversi, sono uniti attraverso un « ponte chimico » rappresentato da un atomo di ossigeno

Tale legame si chiama legame glicosidico

Di-saccaridiDi-saccaridi

Saccarosio Saccarosio Glucosio + fruttosio Glucosio + fruttosio

LattosioLattosio Glucosio + galattosioGlucosio + galattosio

Potere dolcificante dei glucidi • Saccharose : 100

• Fructose : 140

• Glucose : 80

• Galactose : 65

• Maltose : 45

• Lactose : 20

I disaccaridi non possono essere assorbiti direttamente nel sague. Devono essere separati in monosaccaridi nell’intestino.

Le miel est formé d'un mélange d'eau (25%) et de glucides (75%): glucose (25 à 35%), fructose (35 à 45%) et saccharose (5%)

Condensazione : monomero oligomero polimero

La PolimerizzazioneLa Polimerizzazione

I Polisaccaridi sono carboidrati polimerici, ottenuti dalla condensazione di centinaia di molecole di monosaccaride, che è quasi sempre il glucosio:

Poli-saccaridiPoli-saccaridi

Glicogeno Glicogeno αα-D-Glucosio-D-Glucosio

Amido Amido αα-D-Glucosio-D-Glucosio

Cellulosa Cellulosa ββ-D-Glucosio-D-Glucosio

Sono idrolizzati in monosaccaridi quando la cellula deve utilizzarli come fonti di energia.

AmidoAmido • L'amido è il carboidrato di riserva delle piante, immagazzinato come fonte energetica, sintetizzato per via enzimatica a partire dal glucosio, a sua volta prodotto dalla fotosintesi clorofilliana

Polisaccaridi strutturali

Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en bleu par de l'iode.

Cellule de pomme de terre

Grain d'amidon

GlicogenoGlicogeno• Il glicogeno è un polimero (omopolimero) del

glucosio che costituisce una riserva energetica degli Animali e nei Funghi. Nei Vertebrati è conservato prevalentemente nel fegato.

• nei muscoli il glicocegeno, è disponibile solo per le necessita del muscolo, che lo utilizza completamente.

Polisaccaridi di riserva

CellulosaCellulosaPolisaccaridi strutturali

I Glucidi

• Cellulosa Polisaccaride complesso, costituito da molecole di glucosio, in numero variabile da 500 a 1500, unite tra loro in una lunga catena lineare. È il componente principale della parete cellulare di tutte le cellule vegetali e costituisce circa il 50% del legno, a cui conferisce rigidità e sostegno

Forme des fibres. Ces fibres se collent ensemble pour former les tissus durs des végétaux.

Polisaccaridi strutturali

ChitinaChitina• Composto organico complesso, tipico

dell’esoscheletro (o cuticola) degli artropodi, al quale conferisce grande resistenza meccanica.

Riassumendo... I Glucidi1. Monosaccaridi

2. Disaccaridi

3. Polisaccaridi……di riserva …strutturali

ChitinaChitina

AmidoAmido CellulosaCellulosa

GlicogenoGlicogeno

LattosioLattosioSaccarosioSaccarosioMaltosioMaltosio

GalattosioGalattosioFruttosioFruttosioGlucosioGlucosio

Ruolo

• Struttura (soprattutto nei vegetali) : cellulosa

• Energia

Tutti i glucidi possono essere trasformati in glucosio.

Glucosio = "carburante" nella respirazione cellulare

1 glucosio + 6 O26 CO2 + 6 H2O + Energia

Riassumendo... I Glucidi