La chimica dei viventi, biomolecole e acqua, Schemi e mappe concettuali di Biologia

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Biologia Biomolecole Carboidrati Cn(H2O)n Polidrossialdeidi o Polidrossichetoni catene carboniose con + di un gruppo -OH e un gruppo aldeidico o chetonico Classificati in: Zuccheri monosaccaridi triosi, tetrosi, pentosi (ribosio e desossi) ed esosi (glucosio e galattosio) ALDOSO se doppio legame O e legame H in alto: glucosio, galattosiio (loro due sono EPIMERI perchè hanno OH e h scambianti in posiizone) ribosio e desossiribosio CHETOSO se doppio legame O è in mezzo, fruttosio. disaccaridi Legame glicosidico tra due monosacaridi, 1 atomo di O fa da ponte grazie a REAZIONE DI CONDENSAZIONE, viene rilasciata una molcola di h2o (grazie ad esempio a enzimi saccarasi lattasi etc nelllo stomaco) saccarosio (alfa glucosio e beta fruttosio), maltosio (alfa glucosio x 2) lattosio (beta glucosio + beta galattosio) oligosaccaridi unione di 3-10 monosaccaridi (es destrine da idrolisi dell'amido) Polisaccaridi/glicani (10 o + mon.) omopolisaccaridi (solo glucosio ma con proprietà diverse) amido: vegetale, costituito da amilosio ( catene lineari del glucosio) + amilopectina ( catene ramificate del glucosio). Legame tra molecole di gluc in lineari α-1-4 glicosidico ( C anomerico del primo si lega con C in posizione 4 del secondo); nelle ramificate invece alfa-1-6. (cereali e tuberi) glicogeno: riserva del mondo animale, simile a amilopectina ha sia legami 1-4 che 1-6 ma è molto + ramificato. (cellule epatiche e cellule muscolari scheletriche) cellulosa: strutturale vegetale, ha legami β-1- 4 e noi non sappiamo digerirla pk servirebbe enzima cellulasi ma noi abbiamo amilasi (per alfa 1-4) eteropolisaccaridi in natura come componenti dei glicoconiugati (proteoglicani, glicolipi e glicoproteine) Funzioni energetica glucosio è fonte immediata glicogeno e amido sono fonti di riserva strutturale chitina costituisce esoscheletro artropodi cellulosa costituisce la parete cellulare delle cellule vegetali conservazione informazione energetica ribosio e desossiribosio permettono formazione nucleotidi Lipidi apolari, si sciolgono in solventi apolari e non in quelli polari come h2o. Funzioni: energetica, vegetale (oli) animale (grassi); energia da loro liberata è > di quella dei carboidrati strutturale, nelle membrane biologiche i fosfolipidi e colesterolo comunicazione intercellulare, es ormoni steroidei Sottoclassi oli e grassi costituiti da trigliceridi (1 glicerolo + 3 acidi grassi saturi se solo leg singoli o insaturi se anche doppi legami, legati grazie e legami ESTEREI, tramite reaz di condensazione). Funzione di riserva energetica, energia sotto forma di trigliceridi negli adipociti. Oli: acidi grassi insaturi. Grassi: // saturi. fosfolipidi glicerolo + 2 acidi grassi + gruppo fosfato (il quale conferisce polarità e solubilità in h20). Ha testa polare idrofila e coda apolare idrofoba: sono ANFIPATICHE. Formano infatti strutture come il doppio strato fosfolipidico. steroidi prevalentemente colesterolo, costituente membrane animali cellulari e precursore ormoni. Associato a malattie cardiovascolari. cere Amminoacidi e Proteine C +gruppo amminico NH2 + carbossilico COOH + H + catena R laterale struttura Fisher: NH2 a sinistra; H a destra; R in basso e COOH in alto. tutti i naturali (tranne glicina) hanno almeno 1 CENTRO STEREOGENICO e sono otticamente attivi serie sterica L amminoacidi in base a natura di R neutri: 1 NH2 e 1 COOH, sono polari e apolari in base a polarità di R. acidi: in R un ulteriore COOH basici: n R un ulteriore NH2 PROTEINE polimeri di amminoacidi, legame tra loro peptidico covalente, ottenuto per eliminazione di 1 h2o (condensazione tra gr amminico e carbossilico di 2 amminoacidi diversi), il quale permette la rotazione attorno a se Oligopeptidi, da 2 a 20 aa Proteine, da 20 a 100 aa strutturale, es collagene; catalizzatori biologici (enzimi); trasporto (prot canale); meccanica ( prot muscolari); messaggeri chimici (ormoni peptidici); difesa immunitaria (anticorpi) Enzimi: la molecola su cui agisce è il substrato, il quale si lega alla specifica zona dell'enzima detta SITO ATTIVO. Possono esserci coenzimi (es vitamine). Gli enzimi oltre all'attivo possono avere il SITO ALLOSTERICO nel quale si legano molecole organiche che aumentano o diminuiscono l' attività catalitica. classifica in base a forma e solubilità Fibrose forma allungata a fibra, funzione di protezione e sostegno strutturale x organismo. (cheratine x protezione capelli unghie e tess cornei; collagene componente tess connettivo e proteina + abbondante in animali; elastina componente tess connettivo) Globulari compatte, forma sferica o ripiegata, solubili in h2o e nella fase lipidica delle membrane biologiche, funzioni di enzimi, anticorpi, trasportatori di ossigeno e sostanze nutrtive classifica in base a organizzazione Str. Primaria: 1 catena, amminoacidi lineari, uniti da legami peptidici Str. Secondaria: i gruppi R degli aa si legano tra loro con legami a H, fra diverse porzioni della. Si forma α-elica e β-foglietto. Mantenuta da legami peptidici e idrogeno. Str. Terziaria: catene di aa a lunga distanza interagiscono tra loro tramite leg dipolo- dipolo. Inoltre, alcune proteine hanno atomi di zolfo (es cisteina) che formano ponti disolfuro. Dunque: legami prptidici, a H, van der Waals, ponti disolfuro e legami ionici. Str. Quaternaria: 2 o + proteine si legano. Es emoglobina, nei globuli rossi che trasporta ossigrno. Ha 2 subunità alfa e 2 beta unite, al centro ognuna ha gruppo eme con al centro Fe2+ che lega O. Ogni emoglobina lega 4 O. Denaturazione processo di alterazione delle strutture, a causa di riscaldamento, variazione pH, aggiunta siluti. Non viene distrutto solo il primo livello. Acidi Nucleici in processi trasmissione info genetica (DNA) e in elaborazione in proteine (RNA). catene polimeriche con NUCLEOTIDI come unità. Un nucleotide ha: zucchero a 5 C (DNA o RNA) base azotata, cioè Purina ( 2 anelli, guanina e adenina) o Pirimidina ( 1 anello, timina, uracile, citosina) in DNA tutte tranne uracile e in RNA no timina ma uracile. gruppo fosfato senza diventa un NUCLEOSIDE DNA 2 filamenti antiparalleli, doppia elica e uniti da 3 legami a H tra G-C e 2 A-T. RNA 1 filamento. Unità monomeriche con una sola molecola di zucchero; possono unirsi e formare le catene più lunghe. I monosaccaridi + semplici sono la gliceraldeide e il diidrossiacetone. Non sono lineari e in soluzione acquosa assumono forme cicliche perchè CO carbonilico lega con gli OH della molecola. L'atomo di C in posizione 1 nella ciclica è detto ANOMERICO e se OH è sotto al piano della molecola allora meno stabile (ALFA ZUCCHERI) se sopra allora + stabile (BETA ZUCCHERI) Proteine umane si formano a partire da 20 amminoacidi che si combinano. 9 di queste sono ESSENZIALI, da introdurre mangiando: Lisina, Leucina, Triptofano, Metionina, Valina, Fenilananina, Trionina, Isoleucina, Istidina tra loro legame FOSFODIESTERICO tra fosfato di un nucleotide e zucchero del seguente: si forma una molecola di RNA a un filamento e una di DNA, doppio filamento