Le biomolecole

Il carbonio è l’elemento Il carbonio è l’elemento più abbondante nelle più abbondante nelle molecole biologichemolecole biologiche

Le molecole contenenti carbonio Le molecole contenenti carbonio sono chiamate sono chiamate biomolecolebiomolecole..

Le biomolecole fanno parte di un gruppo molto ampio di

composti del carbonio chiamati composti organici.

Il carbonio è l’elemento Il carbonio è l’elemento più abbondante nelle più abbondante nelle molecole biologichemolecole biologiche

I composti organici costituiti solo da carbonio e idrogeno

sono chiamate idrocarburi.

I gruppi funzionali I gruppi funzionali determinano le proprietà determinano le proprietà

chimiche e fisiche dei chimiche e fisiche dei composti del carboniocomposti del carbonio

Quando sulle Quando sulle catene carboniose catene carboniose si inseriscono si inseriscono atomi o gruppi di atomi o gruppi di atomi diversi dal atomi diversi dal carbonio, vengono carbonio, vengono chiamati chiamati gruppigruppi funzionalifunzionali..

Cosa sono le biomolecole

Le molecole biologiche, o biomolecole, sono composti del carbonio.

Sono molecole molto grandi, chiamate macromolecole.

Molte sono polimeri, cioè monomeri uniti da legami covalenti.

Le macromolecole sono Le macromolecole sono costituite da moltissime costituite da moltissime piccole molecole unite in piccole molecole unite in

catenecateneLe macromolecole Le macromolecole sono sono polimeripolimeri formati dall’unione formati dall’unione di molte molecole di molte molecole più piccole più piccole ((monomerimonomeri) unite ) unite mediante legami mediante legami covalenti.covalenti.

Quali sono le biomolecole

I carboidrati: cosa sono

I carboidrati sono una fonte di energia per le cellule e i tessuti.

Sono composti di carbonio e possono essere utilizzati per formare altre molecole.

Costituiscono il materiale di sostegno e di rivestimento cellulare.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i carboidraticarboidrati

I carboidrati I carboidrati più semplici più semplici sono i sono i monosaccaridmonosaccaridi.i.

I carboidrati più semplici I carboidrati più semplici sono i monosaccaridi, il sono i monosaccaridi, il combustibile principale combustibile principale

delle celluledelle cellule

I composti che hanno una diversa I composti che hanno una diversa disposizione degli atomi (disposizione degli atomi (formula di formula di strutturastruttura) e stessa ) e stessa formula grezza formula grezza sono degli sono degli isomeriisomeri..

Le molecole dei monosaccaridi possono unirsi attraverso una reazione di condensazione e dare degli zuccheri con molecole più grandi formate da più monomeri. Se la reazione avviene in senso contrario cioè, a partire da un disaccaride porta alla formazione di due monosaccaridi, si parla di reazione di idrolisi.

Il Il saccarosiosaccarosio è un è un disaccaridedisaccaride formato da una molecola di glucosio e formato da una molecola di glucosio e una di fruttosio, tramite un legame una di fruttosio, tramite un legame glucosidico.glucosidico.

I disaccaridi sono formati dall’unione di due molecole di monosaccaridi

I polisaccaridi si ottengono I polisaccaridi si ottengono per polimerizzazione dei per polimerizzazione dei monosaccaridi e hanno monosaccaridi e hanno

funzione strutturale e di funzione strutturale e di riservariservaL’L’amido è un polisaccaride di riserva è un polisaccaride di riserva

della pianta e il della pianta e il glicogenoglicogeno degli animali e degli animali e dei funghi.dei funghi.

La chitinachitina ha funzione di

protezione e sostegno nei funghi

e negli artropodi, mentre la

cellulosacellulosa forma le pareti

cellulari di alghe e piante.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i carboidraticarboidrati

I polisaccaridi: amido – zucchero di riserva presente nei vegetali.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i carboidraticarboidrati

I polisaccaridi: glicogeno- zucchero di riserva presente negli animali e nei funghi.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i carboidraticarboidrati

I polisaccaridi: cellulosa – zucchero di struttura presente nei vegetali.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i carboidraticarboidrati

La chitina è un polimero del glucosio

(polisaccaride di struttura) ed è uno

dei principali componenti

dell’esoscheletro degli insetti.

La classe dei lipidi La classe dei lipidi comprende i trigliceridi, comprende i trigliceridi,

che sono le principali che sono le principali molecole energetichemolecole energetiche

I I lipidilipidi sono costituiti da carbonio, sono costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno.idrogeno e ossigeno.

I trigliceridi sono costituiti da una molecola di glicerolo

alla quale sono legate tre lunghe catene di idrocarburi

chiamate acidi grassi.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i lipidilipidi

Ogni molecola Ogni molecola di grasso è di grasso è formata da tre formata da tre molecole di molecole di acidi grassi, acidi grassi, legate a una legate a una molecola di molecola di glicerolo.glicerolo.

La classe dei lipidi La classe dei lipidi comprende i trigliceridi, comprende i trigliceridi,

che sono le principali che sono le principali molecole energetichemolecole energetiche

La classe dei lipidi La classe dei lipidi comprende i trigliceridi, comprende i trigliceridi,

che sono le principali che sono le principali molecole energetichemolecole energetiche

Gli acidi grassi possono essere

•saturi, come il burro;

•insaturi, come gli oli.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i fosfolipidifosfolipidi

I fosfolipidi I fosfolipidi sono formati sono formati da due da due molecole di molecole di acidi grassi, acidi grassi, una molecola una molecola di glicerolo e di glicerolo e un gruppo un gruppo fosfato (legato fosfato (legato a un gruppo di a un gruppo di atomi polare).atomi polare).

Fosfolipidi, steroidi e Fosfolipidi, steroidi e cere sono lipidi che cere sono lipidi che

svolgono varie funzionisvolgono varie funzioniI fosfolipidi

hanno una testa

idrofilica e due

code idrofobiche.

Costituiscono le Costituiscono le membrane cellulari.membrane cellulari.

Le molecole biologiche: i Le molecole biologiche: i fosfolipidifosfolipidi

I fosfolipidi I fosfolipidi hanno hanno

una duplice una duplice natura:natura:

idrofila e idrofila e idrofoba.idrofoba.

Hanno la funzione di messaggeri chimici all’interno

dell’organismo (ormoni steroidei) o tra diversi organismi

(feromoni).

Fosfolipidi , steroidi e cere sono lipidi che svolgono varie funzioni Gli steroidi

sono formati da quattro strutture ad anello

Fosfolipidi, steroidi e Fosfolipidi, steroidi e cere sono lipidi che cere sono lipidi che

svolgono varie funzionisvolgono varie funzioniLe cere sono costituite da Le cere sono costituite da un acido grasso legato a un un acido grasso legato a un alcool.alcool.

Hanno la proprietà di limitare la perdita d’acqua con una

funzione di rivestimento.

Le proteine svolgono la Le proteine svolgono la maggior parte delle maggior parte delle funzioni biologichefunzioni biologiche

Le proteine svolgono diverse funzioni:Le proteine svolgono diverse funzioni: hanno funzioni strutturali (capelli e le hanno funzioni strutturali (capelli e le

unghie);unghie); i muscoli sono costituiti da proteine i muscoli sono costituiti da proteine

contrattili;contrattili; le reazioni chimiche sono regolate da le reazioni chimiche sono regolate da

proteine chiamate enzimi;proteine chiamate enzimi; alcune hanno funzione di trasporto alcune hanno funzione di trasporto

(emoglobina) o protettiva;(emoglobina) o protettiva; sono messaggeri chimici, come l’insulina.sono messaggeri chimici, come l’insulina.

Le molecole biologiche: le Le molecole biologiche: le proteineproteine

Gli amminoacidi sono i Gli amminoacidi sono i monomeri che formano monomeri che formano le proteine.le proteine.

Le proteine sono formate Le proteine sono formate da lunghe catene di da lunghe catene di

amminoacidiamminoacidiLe Le proteineproteine sono composte da una o più sono composte da una o più catenecatene peptidichepeptidiche, ciascuna delle quali è , ciascuna delle quali è formata da amminoacidi legati tra loro.formata da amminoacidi legati tra loro.

Ogni amminoacido è costituito da un

atomo di carbonio centrale al quale

sono legati quattro gruppi.

Le proteine sono Le proteine sono formate da lunghe formate da lunghe

catene di amminoacidicatene di amminoacidiGli amminoacidi sono legati tra loro a formare Gli amminoacidi sono legati tra loro a formare un un legamelegame peptidicopeptidico, che si forma tramite , che si forma tramite una reazione di condensazione.una reazione di condensazione.

L’ordine secondo cui si

susseguono gli

amminoacidi viene definita

struttura primaria.

Le molecole biologiche: le Le molecole biologiche: le proteineproteine

Esistono 20 tipi di Esistono 20 tipi di amminoacidi.amminoacidi.

Le molecole biologiche: le Le molecole biologiche: le proteineproteine

La struttura La struttura primaria primaria delle delle proteine.proteine.

Le catene peptidiche si Le catene peptidiche si ripiegano assumendo ripiegano assumendo una configurazione una configurazione

spazialespaziale

Le catene peptidiche si Le catene peptidiche si ripiegano assumendo ripiegano assumendo una configurazione una configurazione

spazialespaziale

Le catene peptidiche si Le catene peptidiche si ripiegano assumendo ripiegano assumendo una configurazione una configurazione

spazialespazialeStruttura terziaria

Le catene peptidiche si Le catene peptidiche si ripiegano assumendo ripiegano assumendo una configurazione una configurazione

spazialespaziale Struttura quaternaria

Le molecole biologiche: le Le molecole biologiche: le proteineproteine

La forma tridimensionale delle proteine.La forma tridimensionale delle proteine.

Le catene peptidiche si Le catene peptidiche si ripiegano assumendo ripiegano assumendo una configurazione una configurazione

spazialespaziale

Se la variazione che la forma della proteina

subisce è irreversibile, la molecola perde le

sue proprietà.

Tale processo è detto denaturazione.

Le molecole biologiche: gli Le molecole biologiche: gli acidi nucleiciacidi nucleici

La molecola di DNA.La molecola di DNA.

I nucleotidi I nucleotidi costituiscono gli acidi costituiscono gli acidi

nucleici, che contengono nucleici, che contengono l’informazione genetical’informazione genetica

Un Un nucleotide è nucleotide è costituito da costituito da uno zucchero, uno zucchero, un gruppo un gruppo contenente contenente fosforo e una fosforo e una base azotata.base azotata.

Le molecole biologiche: gli Le molecole biologiche: gli acidi nucleiciacidi nucleici

La La struttura struttura a doppia a doppia elica del elica del DNA.DNA.

I nucleotidi costituiscono I nucleotidi costituiscono gli acidi nucleici, che gli acidi nucleici, che

contengono contengono l’informazione genetical’informazione genetica

Lo zucchero può essere di due tipi:

•il ribosio, forma l’RNA o acido

ribonucleico;

•il desossiribosio, forma il DNA o acido

deossiribonucleico.

Le molecole biologiche: gli Le molecole biologiche: gli acidi nucleiciacidi nucleici

La molecola di La molecola di RNA presenta RNA presenta alcune alcune differenze differenze rispetto al rispetto al DNA.DNA.

Le molecole biologiche: gli Le molecole biologiche: gli acidi nucleiciacidi nucleici

Le funzioni Le funzioni degli acidi degli acidi nucleici.nucleici.

La molecola dell’energia: l’ATP

L’ATP è il principale trasportatore di energia nelle cellule