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MOLECOLE BIOLOGICHE O BIOMOLECOLE - Coggle Diagram
MOLECOLE BIOLOGICHE O BIOMOLECOLE
da cosa sono formate
costituite principalmente da
scheletri carboniosi uniti a idrogeno
e, molto spesso associati ad azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, oltre a diversi altri elementi, come il ferro e il magnesio
cosa sono
sono molecole tipiche degli organismi viventi
a cosa servono
giocano ruoli chiave nella struttura delle cellule e nel metabolismo
sono studiate dalla BIOCHIMICA
possono essere distinte in
due grandi categorie
macromolecole
o polimeri, cioè grosse molecole formate da monomeri (piccole molecole) uniti tra loro da legami covalenti.
CARBOIDRATI (glucidi o zuccheri): composti formati da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O).
ZUCCHERI SEMPLICI (basso peso molecolare)
MONOSACCARIDI
usati come fonte di energia e costituiscono i monomeri (o unità di base) per formare gli altri carboidrati.
a 6 atomi di carbonio: glucosio (zucchero d'uva), fruttosio (zucchero della frutta), galattosio (zucchero del latte)
a 5 atomi di carbonio: ribosio e il desossiribosio che entrano a far parte della struttura dell'RNA e del DNA
DISACCARIDI
Risultano dall’unione di due molecole di monosaccaridi
saccarosio, cioè il comune zucchero da tavola (formato dall'unione di una molecola di glucosio e di una di fruttosio); il maltosio (formato da due molecole di glucosio); il lattosio (formato da una molecola di glucosio e una di galattosio)
ZUCCHERI COMPLESSI (alto peso molecolare)
POLISACCARIDI
formato da lunghi polimeri il cui unico monomero è la molecola di glucosio. I monomeri sono legati tra loro in lunghe catene più o meno ramificate.
amido e glicogeno sono molecole nelle quali rispettivamente i vegetali e gli animali immagazzinano energia
L'amido insieme alla cellulosa li ritroviamo solo neo vegetali. La cellulosa è il principale costituente delle pareti cellulari vegetali, ha funzione di sostegno e protezione.
poichè nell'amido e nella cellulosa i monomeri sono legati diversamente, essi hanno diverse proprietà, l'amido è infatti digeribile dall'uomo al contrario della cellulosa.
LIPIDI: un insieme di sostanze molto diverse tra loro he hanno in comune la proprietà di non sciogliersi in acqua, ma in solventi costituiti da sostanze organiche, come l’acetone e la trielina.
TRIGLICERIDI (molecole apolari, insolubili in acqua)
possono essere
GRASSI VEGETALI O OLI
sono liquidi a temperatura ambiente
sono presenti acidi grassi insaturi (in particolare acido oleico e acido linoleico).
Sono sostanze di riserva contenute nell’oliva (un frutto) e nei semi (girasole, mais, arachidi)
GRASSI ANIMALI
solidi a temperatura ambiente (burro, strutto e lardo)
contengono acidi grassi saturi, cioè privi di doppi legami C=C
importanti materiali di riserva energetica e rappresentano un’efficace protezione contro il freddo
formati da una molecola di glicerolo a cui sono legate tre molecole di acidi grassi, a loro volta formate dal gruppo carbossilico e da catene di 10-20 atomi di carbonio cui sono legati solo atomi di idrogeno. Se gli atomi di carbonio si legano esclusivamente con legami semplici il grasso si dice
saturo
, se nella catena compaiono legami doppi il grasso si dice
insaturo
.
FOSFOLIPIDI
costituenti fondamentali (impalcatura) delle membrane cellulari di ogni tipo di cellula
la struttura è simile a quella dei trigliceridi, ma al posto del terzo acido grasso c'è uno
ione fosfato
che a sua volta è legato ad un altro
gruppo atomico
(indicato con
R
).
sono molecole "
anfipatiche
": presenta una
parte polare
(la
testa
, rappresentata dal glicerolo e dallo ionio fosfato) e una
parte apolare
(le lunghe
code
di acidi grassi)
STEROLI
Sono lipidi con un gruppo ossidrile -OH
Tra i principali steroli animali vi sono il
colesterolo
(un importante costituente delle membrane cellulari, e alcuni ormoni steroidei)
CERE
svolgono funzione impermeabilizzante, protettiva e indurente
nelle piante sono spalmate sulle foglie e sui frutti
negli animali le troviamo sulle ali degli insetti coleotteri o nel cerume che si forma nell’orecchio.
PROTEINE (polimeri i cui monomeri sono
20 tipi diversi di amminoacidi
, legati tra di loro da un
legame peptidico
)
sono presenti oltre a C, H, O, anche
azoto (N)
; e in minore misura atomi di
zolfo (S)
un amminoacido presenta un atomo di
carbonio centrale
a cui sono legati un idrogeno, un
gruppo amminico
(-NH2, che ha proprietà basiche) e un
gruppo carbossilico
(-COOH, che ha proprietà acide). il carbonio centrale forma il quarto legame con un
gruppo atomico R diverso
in ciascuno dei 20 amminoacidi presenti nelle proteine.
quando due amminoacidi si uniscono, si forma u
n legame peptidico tra il C del gruppo carbossilico di un amminoacido e l'azoto del gruppo amminico dell'altro amminoacido
, con eliminazione di una molecola di acqua.
le catene di amminoacidi (
polipeptidi
), possono contenere da pochi a centinaia di amminoacidi, disposti in una sequenza ben precisa, caratteristica per ogni proteina (
struttura primaria
)
data una struttura primaria, la proteina assume una certa architettura tridimensionale (
struttura secondaria) a lamina
o elica e
globulari (struttura terziaria)
a
struttura fibrosa
sono: i componenti strutturali di muscoli, tendini, capelli e unghie; la lana, come pure le penne, gli artigli e le corna degli animali, sono fatti di
cheratina
, una proteina fibrosa
Tra le
proteine globulari,
una proteina di trasporto è l’
emoglobina
, contenente ferro (Fe), la quale «aggancia» l’ossigeno nei polmoni per portarlo a tutte le cellule attraverso il sangue e asporta dalle cellule l’anidride carbonica che, sempre attraverso i polmoni, viene espirata
svolgono molte funzioni:
trasporto
(trasportano varie sostanze nel corpo attraverso la circolazione sanguigna, es: emoglobina)
difesa
(riconoscono e combattono sostanze e microrganismi estranei, es: anticorpi)
strutturale
(costituiscono componenti nella struttura delle cellule es: collagene (tendini, legamenti), cheratina (unghie, peli e capelli), elastina)
contrattile
(movimento muscolare, es: actina e miosina nelle cellule muscolari)
riserva
(immagazzinano sostanze nutritive, es: caseina (nel latte), ferritina (fegato, milza, midollo osseo), ovoalbumina (uova))
regolazione
(ormoni che regolano il metabolismo e il sistema nervoso, es: insulina, ormone della crescita)
catalizzazione
(enzimi che permettono lo svolgimento delle reazioni biochimiche nelle cellule, es: tripsina e lipasi (digestione), lattasi, proteasi)
ACIDI NUCLEICI (sostanze acide scoperte per la prima volta nel nucleo delle cellule)
RNA
(
a
cido
r
ibo
n
ucleico)
si trova in varie forme, è presente sia nel nucleo sia nel citoplasma
molecola che
«esegue gli ordini» del DNA
, producendo le proteine richieste
DNA
(
a
cido
d
esossiribo
n
ucleico)
la più grande molecola che si trova nei viventi
nel nucleo delle cellule eucariotiche e nel citoplasma di quelle procariotiche
è il «
materiale genetico» della cellula
, cioè contiene tutte le informazioni per il funzionamento di ogni organismo.
dal punto di vista chimico, sono lunghi polimeri di
nucleotidi
(anche detti polinucleotidi)
ogni nucleotide è formato dall'unione di tre componenti diverse:
un
gruppo fosfato
uno
zucchero
(il ribosio per l'RNA e il desossiribosio per il DNA)
una
base azotata
(una molecola organica che oltre a carbonio, idrogeno e ossigeno, contiene anche azoto; ne esistono
5 tipi diversi
)
ADENINA, GUANINA, CITOSINA (presenti in entrambi gli acidi nucleici)
TIMINA (solo nel DNA)
URACILE (solo nell'RNA)
piccoli composti organici
(vitamine e ormoni)
ALTRE MOLECOLE ORGANICHE