LE MOLECOLE BIOLOGICHE

Le cellule contengono quattro famiglie principali di molecole organiche

• Zuccheri (monosaccaridi)- forniscono una fonte di energia- subunità dei polisaccaridi

• Amminoacidi- subunità delle proteine

• Nucleotidi- subunità del DNA e dell’RNA

• Acidi grassi- componenti delle membrane cellulari

LE PROTEINEda proteios: “primo posto”

• Le macromolecole “più” ubiquitarie della cellula

• Da esse dipendono praticamente tutte le attività della cellula stessa

• Possono essere monofunzionali (se

svolgono una sola funzione) o bifunzionali (se

svolgono due ruoli distinti)

In base alla loro funzione possono essere distinte in:

• Enzimi

• Proteine strutturali

• Proteine di mobilità

• Proteine di regolazione

• Proteine di trasporto

• Proteine recettoriali

• Proteine di difesa

• Proteine di immagazzinamento

I monomeri sono amminoacidi

Il legame tra un gruppo carbossilico ed un gruppo ammidico è detto LEGAME AMMIDICO Quando avviene tra due amminoacidi è comunemente chiamato LEGAME PEPTIDICO

I POLISACCARIDI

• Lunghe catene polimeriche di zuccheri o loro derivati

• Quando sono composti di pochi monomeri si parla di oligosaccaridi

• Svolgono funzioni di riserva (es. amido e glicogeno) o strutturali (cellulosa)

• Gli oligosaccaridi di superficie svolgono ruoli importanti nel riconoscimento di molecole segnale extracellulari

*composizione chimica delle celluleZuccheri o Polisaccaridi

Gli zuccheri sono caratterizzati da gruppi OH e un

gruppo aldeidico o un gruppo chetonico; si formano

rispettivamente aldosi e chetosi.

Si trovano negli esseri viventi molti zuccheri pentosi ed

esosi a forma ciclica. La forma ad anello determina la

presenza di isomeri (geometrici, stereoisomeri). Gli

zuccheri come molte delle altre molecole dei viventi

possono trovarsi in forma monomerica ed in forma

polimerica, entrambe continuamente in divenire

all'interno delle cellule: infatti si osservano continui

processi di polimerizzzione e di depolimerizzazione.

*composizione chimica delle cellulezuccheri

I monomeri sono monosaccaridi

Il legame covalente tra due molecole di zucchero è noto comeLEGAME GLICOSIDICO Reazione di condensazione in cui due molecole si uniscono come risultato della perdita di una molecola d’acqua

zuccheri semplici con la formula generale

(CH2O)n

Polimerizzazione: attivita' di sintesi che porta a liberare una molecola

di H20

Depolimerizzazione: attivita' idrolitica in base alla quale inserendo

una molecola di H20 il polimero viene scisso nei vari monomeri.

Il legame che porta alla formazione di polimeri di zuccheri e' il legame

glicosidico (ponte di O dopo liberazione di H20 tra due gruppi OH). Il

legame glicosidico si forma tra il C 1 e C 4 o C 6. Il tipo di legame

glicosidico (1-4 o 1-6) impiegato fornisce caratteristiche peculiari al

polimero che viene formato. Per es. tra cellulosa e glicogeno

(entrambi polimeri di glucosio) la differenza e' data dal C implicato

nella formazione del legame glicosidico. Le proprieta' sono

completamente differenti: la prima si trova nelle cellule vegetali e

risulta indigeribile per gli animali. Il secondo rappresenta la riserva di

glucosio degli animali e viene immagazzinato nel fegato sotto forma di

strutture a 'rosette'. Le catene polimeriche saccaridiche sono

generalmente definite ramificate.

Lezione 1*composizione chimica delle

cellulezuccheri

I LIPIDI

• Categoria molto eterogenea definita in termini di solubilità piuttosto che di struttura chimica

• Componenti cellulari con bassa affinità per l’acqua ed elevata solubilità in solventi non polari (cloroformio, etere ecc.)

• Alcuni lipidi sono anfipatici avendo sia una regione polare sia una apolare

Quali ruoli svolgono?riserva di energia (triglicerdi)

funzioni biologiche specifiche (ormoni steroidei, glicolipidi, terpeni ecc)

struttura delle membrane biologiche (fosfolipidi)

Lipidi

Sono formati da alcooli

ed acidi organici.

Acidi grassi: Sono acidi

carbossilici ad elevato

numero di C, con legami

semplici (saturi) o doppi

e tripli (insaturi).

ACIDI GRASSI

Composto da una catena idrocarburica idrofobica a cui è attaccato un unico gruppo carbossilico idrofilico (molecola anfipatica)

Sono conservati sotto forma di goccioline di triacilgliceroli: una molecola di glicerolo esterificata da tre acidi grassi

Possono essere demoliti per produrre circa sei volte più energia utilizzabile del glucosio

STEROIDI

Contengono un caratteristico scheletro carbonioso a 4 anelli

Importante è il colesterolo:- precursore di numerosi

ormoni steroidei (testosterone, progesterone, colesterolo)

- importante componente delle membrane

Possono essere demoliti per produrre circa sei volte più energia utilizzabile del glucosio

Steroidi: struttura complessa

ciclica. Svolgono funzioni

strutturali ma anche funzionali

(ormoni). Uno steroide molto

diffuso e' il colesterolo

presente nelle membrane

biologiche. L’interruzione della

sua simmetria influenza le

caratteristiche di fluidita' delle

membrane.

Trigliceridi: si formano

dalla sostituzione degli

OH della glicerina con

tre acidi grassi. L'acido

grasso si lega con un

legame diesterico.

Fosfolipidi: molecole

altamente polarizzate; sono i

componenti principali delle

membrane biologiche. Sono

caratterizzati da una porzione

idrofilica (testa) ed una

idrofobica (coda). Sono

costituiti da due catene di acidi

grassi (saturi od insaturi) che

formano le due code

idrofobiche legate con legame

diesterico al glicerolo a cui si

lega la testa idrofilica costituita

da fosfato piu' un gruppo

specifico (es. colina, serina,

etanolamina, etc.).

I fosfolipidi e le membrane biologiche

Il glicerolo è unito a sole due catene di ac. grassi, il terzo sito è legato ad un gruppo fosfato

GLI ACIDI NUCLEICI

• Ruolo nell’archiviazione e nella trasmissione dell’informazione genetica

• Ruoli strutturali e catalitici• In tutti gli organismi unicellulari

l’informazione depositata nel DNA è mediata dall’RNA

I monomeri sono nucleotidi