BIOCHIMICA

Studio delle caratteristiche e delle trasformazioni

delle molecole biologiche

che costituiscono tutti gli organismi viventi

ELEMENTI CHIMICI DELLA MATERIA VIVENTE

Carbonio(C)19,37%

Ossigeno(O)62,81%

Idrogeno(H)9,31%

Azoto(N)5,14%

Fosforo(P) 0,64%

Zolfo(S) 0,63%

MOLECOLE DELLA VITA

CarboidratiAcqua

DNA

Proteine

ATP

Lipidi

RNA

Elementi minori

� Sodio (Na)� Potassio (K)� Magnesio (Mg)� Calcio (Ca)� Cloro (Cl)

Elementi in traccia

� Ferro (Fe)� Iodio (I)� Rame (Cu)� Zinco (Zn)� Manganese (Mn)� Fluoro (F)� Silicio (Si)

la vita originò nell’acqua

è il liquido amniotico in cui si sviluppa il feto

ACQUA

ACQUA

Trasporto dei nutrienti

Assorbimento, digestione, secrezione, escrezione

Circolazione sanguigna e linfatica

Termoregolazione e osmoregolazione

Lubrificazione di tessuti e giunture

Liquido amniotico

Bambini 75%

Embrione 90%Adulti 60%

DISTRIBUZIONE DELL’ACQUA

NELL’ORGANISMO

� Linfa 20%

� Tessuti 15%

� Plasma 7,5%

� Secrezioni 2,5%

Extracellulare

45%

Endocellulare

55%

LIBERA

LEGATA Fa parte della struttura di un composto chimico

La restante parte delle sostanze che compongono

la cellula è divisa in 2 categorie:

PICCOLE

MOLECOLE

ORGANICHE

(meno di 50 atomi)

MACROMOLECOLE

(molte copie di una o più molecole

organiche unite da legami stabili a formare

catene o strutture più complesse)

CARBOIDRATI (zuccheri)

LIPIDI (grassi)

AMINOACIDI (u.b. proteine)

NUCLEOTIDI (u.b. ac.

nucleici)

POLISACCARIDI

PROTEINE

ACIDI NUCLEICI (DNA,

RNA)

CARBOIDRATI

(glucidi da “glucos” = dolce)

(CH2O)n

SEMPLICI COMPLESSI

monosaccaridi

disaccaridi

oligosaccaridi

polisaccaridi

MONOSACCARIDI

NOME CARATTERISTICHE

glucosio fonte energetica

fruttosio presente nella frutta e nel miele

galattosio presente nel latte

ribosio costituente dell’ RNA

desossiribosio costituente del DNA

una sola molecola costituita da 3, 4, 5 o 6 atomi di carbonio

... i principali

NOME CARATTERISTICHE

Saccarosio glucosio + fruttosio

zucchero da tavola

Maltosio glucosio + glucosio

costituente dell’amido

Lattosio glucosio + galattosio

presente nel latte

DISACCARIDIcondensazione di due molecole di monosaccaridi (legame glicosidico)

... i principali

POLISACCARIDI

NOME CARATTERISTICHE

amido catene α-glucosio

riserva energetica nei vegetali

cellulosa catene β-glucosio

funzione strutturale nelle pareti delle cellule vegetali

glicogeno catene ramificate di α-glucosio

riserva energetica negli animali

unione di molte molecole dello stesso zucchero

... i principali

GLUCOSIO

monosaccaridi

disaccaridi

polisaccaridi

ENERGIA

H2O + CO2

RISERVA

(glicogeno nelfegato e muscolo)

glicogeno

Presente in tutti i tessuti dell’organismo

animale, ma i depositi nel fegato e nel

muscolo sono quelli fisiologicamente

più significativi

Fegato

riserva di glucidi a disposizione

dell’intero organismo, mantiene

costante la concentrazione di

glucosio nel sangue, alimenta

incessantemente tutti gli altri

tessutiMuscolo

non viene convertito in glucosio

ematico, ma viene utilizzato dal

muscolo stesso per sostenere l’energia

di contrazione

LIPIDI� Fonte di energia 9 Kcal/g vs 3.75 Kcal/g dei

carboidrati e 4 Kcal/g delle proteine

� Riserva energetica (tessuto adiposo)

� Membrane cellulari e guaine mieliniche

� Sostegno degli organi

� Termoregolazione

� Ormoni corticoidi (aldosterone, cortisone) e

sessuali

� Vitamine (vit. A, vit. D)

� Acidi biliari

� Prostaglandine

� Composti con proprietà chimiche e strutturali molto eterogenee

� Insolubili in acqua

� Solubili in solventi apolari (etere, cloroformio….)

Caratteristiche chimiche

SEMPLICI(solo C, O e H)

GLICERIDI (riserva di en. metabolica) CERE (funzione impermeabilizzante)STEROIDI (funzioni ormonali)

COMPOSTI(C,O, H + P, N, …)

GLICOLIPIDI (costituenti di m. del tessuto nervoso)FOSFOLIPIDI (costituenti delle membrane c.)LIPOPROTEINE (trasportano i lipidi nel sangue: VLDL, LDL, HDL)

STRUTTURA

Acidi grassi

R - COOH

propionico

butirrico

capronico

caprilico

laurico

miristico

palmitico

stearico

SATURI

palmitoleico

oleico

linoleico (omega 6)

linolenico (omega 3)

arachidonico

INSATURI

No doppi legami

Doppi legami

latte

formaggi

oli vegetali

grassi anim.

SATURI

INSATURI

IL DOPPIO LEGAME CREA UNA DIVERSA DISPOSIZIONE

SPAZIALE DELLA MOLECOLA INFLUENZANDONE LE

PROPRIETA’ FISICHE

• Punto di fumo alto

• Stabilità

• Punto di fumo basso

• Instabili

(facilmente ossidabili per effetto

della luce e dell’ossigeno)

I punti di fumo o di fusione degli acidi grassi e dei composti che li

contengono sono fortemente influenzati dalla lunghezza e dal grado

di insaturazione della catena idrocarburica.

A t° amb. (25°C), nei composti saturi vi è

libera rotazione intorno ad ogni legame

C-C e le interazioni tra atomi vicini

vengono minimizzate; ne risulta una

conformazione più stabile, tanto che

queste molecole si possono

impacchettare strettamente a costituire

strutture quasi cristalline.

Un doppio legame invece produce un

ripiegamento nella catena idrocarburica.

Gli ac. grassi con uno o più ripiegamenti

(insaturi) non possono impacchettarsi

così saldamente come gli ac. grassi saturi.

Poiché è necessaria una quantità inferiore

di energia termica per disorganizzare la

disposizione ordinata di ac. grassi insaturi

essi hanno punti di fusione più bassi di

quelli degli ac. grassi saturi di analoga

lunghezza.

In natura gli acidi grassi non sono mai liberi, ma legati ad un alcool

• GLICEROLO TRIGLICERIDI

• ALCOLI AL LUNGA CATENA CERE

• STEROLI STEROIDI

COLESTEROLO E SALI BILIARI

-vit. D3

-Ormoni sessuali (progesterone ed estrogeni)

-Ormoni corticoidi :

• Glucocorticoidi ( cortisolo, cortisone..)

• Mineralcorticoidi (aldosterone)

generalmente i tre acidi grassi dei trigliceridi sono diversi sia per lunghezza

della catena che per il grado di saturazione.

I trigliceridi hanno funzione di RISERVA ENERGETICA

Se l’acido grasso è legato al glicerolo

prevalenza di acidi grassi

SATURI

Consistenza solida

Grassi animali

Burro, lardo, strutto, formaggi e carne

Olii vegetaliprevalenza di acidi grassi

INSATURI

Consistenza liquida

eccezione olio di pesce

eccezione olio di palma e cocco

... e si trovano

LIPIDI COMPOSTI

FOSFOLIPIDI

classe più importante dei

lipidi strutturali;

componenti fondamentali

delle membrane cellulari

GLICOLIPIDI

abbondanti nel tessuto nervoso

LIPOPROTEINE

Funzione di trasporto dei lipidi.

HDL (rimozione del colesterolo dai tessuti extraepatici e dalle arterie)

LDL (colesterolo dal fegato ai tessuti)

VLDL (trigliceridi assorbiti dall’intestino)

g

l

i

c

e

r

o

l

o

Ac. grasso

Ac. grasso

zucchero