Le molecole della vita

Introduzione: cose da sapere per capire.

Gli atomi (es. carbonio, ossigeno, idrogeno) si uniscono a formare molecole

Le molecole costituiscono tutta la materia che ci circonda

Introduzione: cose da sapere per capire.

Alcune molecole particolari sono le biomolecole, il materiale di cui sono costituite le cellule.

Introduzione: cose da sapere per capire.

Le biomolecole sono composte solo da circa una ventina dei 96 elementi presenti in natura (soprattutto C, H, O e poi N, P e altri 15)

Sono molecole abbastanza grandi e a volte enormi

Introduzione: cose da sapere per capire.

Le biomolecole possono essere dei polimeri, cioè molecole enormi composte da unità ripetute.

L’unità che si ripete è detta monomero.

Introduzione: cose da sapere per capire.

Di ogni molecola bisogna imparare:

Come è fatta la molecola Dove si trova nella cellula Le funzioni Il valore alimentare

Tipi di biomolecole:

1. Carboidrati

2. Lipidi

3. Proteine

4. Acidi nucleici

I carboidrati sono molecole composte da C,H e O.Si differenziano in base al numero di atomi di C (3, 4, 5, etc.) e hanno gruppi OH (ossidrile).Un esempio noto:

Glucosio C6H12O6

Carboidrati o zuccheri o glucidi

HOH

H

H

H

OC

H

C

C

C

C

C

OH

OH

OH

OH

HH

CH2OH

H

OH

H

H

OHH

OH

H

OH

O

Glucosio C6H12O6

Tipi di zuccheri

• Zuccheri

Dove si trovano gli zuccheri

• Nella parete cellulare dei vegetali•Sulla membrana cellulare di tutte le cellule•Nella struttura degli acidi nucleici•Liberi all’interno delle cellule

Funzioni degli zuccheri1. Energetiche (= forniscono energia):• a breve termine (mono o disaccaridi)• di riserva (polisaccaridi come amido e

glicogeno)2. Strutturali (=costituiscono strutture):• Come sostegno nella parete vegetale

(cellulosa)• Negli acidi nucleici

Valore alimentare degli zuccheri1. Semplici: in tutti i cibi dolci (frutta,

miele, latte, dolci); si assimilano in fretta.

2. Complessi: in tutti i cibi che contengono amido (farinacei, patate, riso); necessitano digestione.

Funzione alimentare: fornire energia.

I lipidi sono molecole caratterizzate da lunghe catene di C e H dette acidi grassi.I più importanti tipi di lipidi sono:

• Trigliceridi

• Fosfolipidi

• Steroidi

Lipidi

I trigliceridi

OCH2

CH

CH2

O

O

C

C

C

O

O

OCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2--

CH2--

CH2--

Acidi grassiGlicerolo

I trigliceridi hanno funzione di riserva energetica

Acidi grassi saturi(solo legame singolo)

Negli animali

Tessuto adiposo

Nei vegetali

Acidi grassi insaturi(anche legami doppi)

Semi e frutti

Trigliceride animale con acidi grassi saturi

OCH2

CH

CH2

O

O

C

C

C

O

O

OCH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

Acidi grassiGlicerolo

OCH2

CH

CH2

O

O

C

C

C

O

O

OCH2

CH

CH

CH2

CH

CH

CH2

CH2

CH

CH2

CH2

CH2

Trigliceride vegetale con acidi grassi insaturi

I fosfolipidi

OH

P

O

C CH2 CH2 CH2O

C CH2 CH2 CH2O

Acidi grassi

Gruppo fosfato

O

O

I fosfolipidi sono i componenti delle membrane cellulari

Le membrane cellulari

Gli steroidi

• Sono costituiti da anelli di atomi di carbonio. Uno steroide famoso è il colesterolo.

Funzioni degli steroidi

• :1. Componenti delle

membrane cellulari (colesterolo)

2. Base per la sintesi di ormoni, vitamine e sali biliari

Perché troppo colesterolo nel sangue può essere pericoloso?

• Il colesterolo LDH si deposita nei vasi sanguigni in alcuni casi fino ad occluderli

Valore alimentare dei lipidi1. Animali: carne grassa, burro, panna,

formaggi.2. Vegetali: olio di oliva, olio di semi,

frutti oleosi (olive, avocado, cocco)

Funzione alimentare: fornire energia, veicolare vitamine liposolubili, costituire membrane cellulari

Le proteine

• Sono lunghe catene di amminoacidi cioè polimeri.

Gli amminoacidi

• Esistono circa 20 tipi diversi di amminoacidi così costituiti:

COOH

HCNH2

R

Gruppo carbossilico

Gruppo amminico

Residuo variabileHCH3

CO

HCNH

R

Gli amminoacidi si legano fra loro e formano una catena

CO

HCNH2

R

CO

HCNH

R

Legame peptidico

H2O

H2O

H2O

Struttura primaria=sequenza di amminoacidi

A.A: A.A: A.A: A.A: A.A:A.A:

Struttura secondaria: avvolgimento o pieghettatura

β fogliettoα elica

Struttura terziaria: forma che la sequenza assume nello spazio

Struttura quaternaria: più proteine unite a formare una struttura

Funzioni delle proteine1. Enzimatiche:• Aumentano la velocità con cui avvengono le

reazioni chimiche. Le cellule producono gli enzimi necessari in ogni momento per far avvenire le reazioni utili.

2. Strutturali:Molte strutture della cellula sono fatte di

proteine: i canali che permettono l’ingresso di molecole utili nella cellula, lo scheletro cellulare, etc. etc.

Funzioni delle proteine

Valore alimentare delle proteine1. Animali: carne, pesce, latticini, uova.2. Vegetali: legumi (fagioli, lenticchie,

piselli, ceci, fave, cicerchie, soia).

Gli acidi nucleici

Sono due:

• DNA= acido desossiribonucleico

• RNA= acido ribonucleico

Gli acidi nucleici sono polimeri

• Il monomero degli acidi nucleici si chiama nucleotide.

P B

OHB= A,T,C,G

P B

B= A,U,C,G

DNARNA

Le basi azotate

I nucleotidi si possono legare fra loro formando una catena

P C

P A

P G

Il gruppo fosfato di un nucleotide si lega al ribosio successivo

Nel DNA due catene si legano fra loro attraverso le basi azotate

P C

P A

P G

PC

PT

PG

Accoppiamento delle basi:

A-T

C-G

La doppia elica della vita

Differenze fra RNA e DNA

RNA

•Ribosio•Basi: A,U,C,G•Singola elica•Molecole brevi in gran numero

DNA

•Desossiribosio•Basi: A,T,C,G•Doppia elica•Molecole lunghissime in n° fisso

Dove si trovano gli acidi nucleici

•DNA: nel nucleo•RNA: si forma nel nucleo e poi si sposta nel citoplasma

Funzioni degli acidi nucleici1. DNA:• Costituisce il libretto d’istruzioni genetico. • Non esce mai dal nucleo dove conserva le

informazioni della cellula2. RNA:• E’ la copia di una singola informazione dal

libretto d’istruzioni.• Esce dal nucleo nella cellula per

trasmettere l’informazione.

Valore alimentare degli acidi nucleici

Si trovano in tutti i cibi in piccola quantità