Princìpi di biochimica

PRINCIPIDI

CHIMICA

TUTTA LA MATERIA E’ COSTITUITA DA ELEMENTI O COMBINAZIONI DI ELEMENTI

ELEMENTI: SOSTANZE SEMPLICI, NON DECOMPONIBILI

COMPOSTI: SOSTANZE COMPLESSE (COMBINAZIONI DI ELEMENTI), DECOMPONIBILI IN

ELEMENTI

I SIMBOLI DEGLI ELEMENTI

ELEMENTO SIMBOLO

Idrogeno H

Carbonio C

Azoto N

Ossigeno O

Sodio Na

Potassio K

Fosforo P

Zolfo S

Calcio Ca

ATOMI E MOLECOLE• ATOMO: la più piccola

particella di un elemento

• MOLECOLA: la più piccola particella di un composto

LEGAMI CHIMICI

Le forze che tengono uniti gli atomi all’interno di una molecola.

ESEMPI DI FORMULE

Elementi biologicamente importanti

• CHNOPS;

• Formano 2 o più legami (tranne H), quindi molecole complesse;

• Producono molecole stabili;

• Costituiscono da soli il 99% della sostanza vivente.

MACRO-MOLECOLE

BIOLOGICHE

LA COMPOSIZIONEDEGLI ORGANISMI

• Acqua: 50-95% (uomo 75%)

• Sali minerali: max 1%

• MOLECOLE ORGANICHE

MOLECOLE ORGANICHE

• Molecole costituite essenzialmente da carbonio,

• che si trovano negli organismi

• o derivano da essi.

DNA

METANO

MOLECOLE ORGANICHESVOLGONO COMPITI:

• Strutturali (compongono la struttura degli organismi, es. cellulosa)

• Funzionali (fanno funzionare gli organismi, es. zucchero)

MOLECOLE ORGANICHEENORME VARIETA’

UNA SEMPLICE CELLULA BATTERICA NE CONTIENE CIRCA 5000 TIPI DIVERSI

MOLECOLE ORGANICHENEGLI ORGANISMI

• CARBOIDRATI

• LIPIDI

• PROTEINE

• ACIDI NUCLEICI

COMPOSIZIONE

MOLECOLE ORGANICHE ELEMENTI

Carboidrati CHO

Lipidi CHO (e P)

Proteine CHONS

Acidi nucleici CHONP

POLIMERO:

MACROMOLECOLA FORMATA DALL’UNIONE DI

MOLECOLE SEMPLICI, SIMILI TRA LORO (MONOMERI)

MONOMERO:

MOLECOLA SEMPLICE, COSTITUENTE DI UN

POLIMERO

ESEMPIO

POLIMERO: PVCPOLI VINIL CLORURO

MONOMERO: CVMCLORURO DI VINILE MONOMERO

IDROCARBURIIDROCARBURI

CARBOIDRATICARBOIDRATI• Compiti strutturali

(es. cellulosa)

• Compiti funzionali (es. zucchero)

CARBOIDRATICARBOIDRATI• MONOSACCARIDI (zuccheri

semplici, es. glucosio)

• DISACCARIDI (due monosaccaridi uniti, es. saccarosio)

• POLISACCARIDI (polimeri, molti monosaccaridi uniti, es. cellulosa)

MONOSACCARIDIMONOSACCARIDI• Cn(H2O)n

• Esempio: glucosio C6H12O6 (n=6)

• Sono materiale da costruzione per polisaccaridi e altre molecole

• Sono la principale fonte di energia per gli organismi

MONOSACCARIDIMONOSACCARIDI

• RIBOSIO: presente nell’RNA

• GALATTOSIO: presente nel lattosio

• FRUTTOSIO: zucchero della frutta

• GLUCOSIO: fonte di energia nella cellula

GLUCOSIOGLUCOSIO

• FOTOSINTESI

• RESPIRAZIONE

FOTOSINTESI

CO2 (ATM.) + H2O (RADICI) + ENERGIA (SOLE)

C6H12O6 (NUTRIMENTO) +

O2 (SOTTOPRODOTTO)

CLOROFILLA

FOTOSINTESI

PIANTE

SOLO DI GIORNO

RESPIRAZIONE CELLULARE

C6H12O6 (NUTRIMENTO) +

O2 (ATM.)

CO2 (ATM.) + H2O (CELLULA) + ENERGIA

(METABOLISMO)

RESPIRAZIONE CELLULARE

TUTTI

SEMPRE

CARBOIDRATICARBOIDRATI

• DISACCARIDI (due monosaccaridi uniti, es. saccarosio)

DISACCARIDIDISACCARIDI

• SACCAROSIO (zucchero da tavola): glucosio + fruttosio; presente nella linfa delle piante

DISACCARIDIDISACCARIDI

• LATTOSIO: glucosio + galattosio; presente nel latte

CondensazioneCondensazione

• Unione dei monosaccaridi per formare un disaccaride (o un polisaccaride)

• Glucosio + fruttosio saccarosio + acqua

IdrolisiIdrolisi

• Scissione di un disaccaride (o un polisaccaride) nei monosaccaridi

• saccarosio + acqua glucosio + fruttosio

CARBOIDRATICARBOIDRATI

• POLISACCARIDI (polimeri, molti monosaccaridi uniti, es. cellulosa)

POLISACCARIDIPOLISACCARIDI

• RISERVA ENERGETICA:

• amido (piante)

• glicogeno (funghi e animali)

POLISACCARIDIPOLISACCARIDI

• FUNZIONE STRUTTURALE:

• Cellulosa (piante)

• Chitina (artropodi, funghi)

LIPIDILIPIDI

LIPIDILIPIDI• Insolubili in acqua

(idrofobi)

• Alto contenuto energetico

LIPIDILIPIDI• Riserva energetica

• Compiti strutturali

• Messaggeri chimici

LIPIDILIPIDI• Trigliceridi: riserva energetica

• Fosfolipidi: compiti strutturali

• Cere: compiti strutturali

• Steroidi

TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• GRASSI:

• Solidi

• Prodotti dagli animali

• Accumulo di energia per quando c’è poco cibo

TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• OLI:

• Liquidi

• Prodotti dalle piante

• Accumulo di energia nei semi o nei frutti

TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• 1 molecola di GLICEROLO

• 3 molecole di ACIDI GRASSI

ACIDI GRASSIACIDI GRASSI

- CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – SATURO

- CH2 - CH = CH – CH2 – INSATURO

ACIDI GRASSIACIDI GRASSI• SATURI: “pieni” di H; no doppi

legami; dritti; tipici dei grassi

• INSATURI: “manca” H; doppi legami; storti; tipici degli oli

ACIDI GRASSIACIDI GRASSI• SATURI: vengono trasformati in

colesterolo

• Meglio quelli INSATURI

MARGARINAMARGARINA• È vegetale, ma IDROGENATA

• GRASSI SATURI

• PRODOTTO INDUSTRIALE

OLIO OLIO EXTRAVERGINEEXTRAVERGINE

DI OLIVADI OLIVA

FOSFOLIPIDIFOSFOLIPIDI

• 1 molecola di GLICEROLO

• 2 molecole di ACIDI GRASSI

• 1 gruppo FOSFATO


• IDROFILA gruppo fosfato

• IDROFOBA acidi grassi


COMPONENTI DELLA COMPONENTI DELLA MEMBRANA CELLULAREMEMBRANA CELLULARE

CERECERE• Rivestimento protettivo di:

• Pelo

• Piume

• Esoscheletro artropodi

• Foglie

• Frutti

STEROIDISTEROIDI

• COLESTEROLO

• ORMONI STEROIDEI

STEROIDISTEROIDI• COLESTEROLO

• Componente della membrana cellulare animale

• Prodotto dal fegato (grassi saturi)

• Presente in alcuni cibi

• Provoca aterosclerosi

STEROIDISTEROIDI• ORMONI STEROIDEI

• Messaggeri chimici

• Es. ormoni sessuali: testosterone

PROTEINEPROTEINE• Molecole organiche più

abbondanti nella maggioranza degli organismi

• Enorme varietà di funzioni

• Catene di AMMINOACIDI

ESEMPI di PROTEINEESEMPI di PROTEINE• Miosina: muscoli

• Cheratina: capelli, unghie, piume…

• Emoglobina: sangue

• Enzimi (regolazione funzioni vitali)

• Anticorpi (sistema immunitario)

AMMINOACIDIAMMINOACIDI• Molecole organiche

relativamente semplici

• Contengono azoto

• 20 tipi nelle proteine

PROTEINEPROTEINE• Catene di centinaia di

AMMINOACIDI

• Esistono moltissime proteine

• Nell’uomo circa 10.000 tipi

• Come le FRASI che si possono fare con le 21 LETTERE

PROTEINEPROTEINE

• Catene di centinaia di AMMINOACIDI

• Esistono moltissime proteine

• Nell’uomo circa 10.000 tipi

PROTEINEPROTEINE• Moltissimi tipi


Q-U-E-S-T-O-V-U-O-L-E-E-S-S-E-R-E-R-E-U-N-E-S-E-M-P-I-O-D-I-U-N-A-L-U-N-G-A-S-E-Q-U-E-N-Z-A-D-I-L-E-T-T-E-R-E

PROTEINEPROTEINE• Moltissimi tipi


Q-U-E-S-T-O-V-U-O-L-E-E-S-S-E-R-E-R-E-U-N-E-S-E-M-P-I-O-D-I-U-N-A-L-U-N-G-A-S-E-Q-U-E-N-Z-A-D-I-L-E-T-T-E-R-E

PROTEINA =PROTEINA =POLIPEPTIDEPOLIPEPTIDE

AMMINOACIDI AMMINOACIDI ESSENZIALIESSENZIALI

• Per formare i 10.000 tipi di proteine ci servono:

• molti amminoacidi

• di tutti i 20 tipi

• Quelli che non produciamo sono chiamati ESSENZIALI

AMMINOACIDI AMMINOACIDI ESSENZIALIESSENZIALI

• Nell’adulto gli amminoacidi essenziali sono 8 (10 x i bimbi)

• Non potendo essere prodotti vanno introdotti col cibo

• Importanza di una dieta varia

ENZIMIENZIMI

• Catalizzatori biologici specifici

• Catalizzatore: sostanza che accelera una reazione (si ritrova inalterato alla fine)

• Specifici: un enzima (2000) per ogni reazione

ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI• Portano l’informazione che

dirige la sintesi delle proteine

• DNA RNA PROTEINE

• Sono formati da lunghe catene di nucleotidi

NUCLEOTIDINUCLEOTIDI• Molecole organiche

relativamente semplici

• Contengono azoto e fosforo

• Gruppo fosfato

• Zucchero con 5 C

• Base azotata

NUCLEOTIDI nell’RNANUCLEOTIDI nell’RNA• RNA: acido ribonucleico

• Zucchero: ribosio

• Basi azotate:

• Adenina

• Citosina

• Guanina

• Uracile

NUCLEOTIDI nel DNANUCLEOTIDI nel DNA• DNA: acido deossiribonucleico

• Zucchero: deossiribosio

• Basi azotate:

• Adenina

• Citosina

• Guanina

• Timina

BASI AZOTATEBASI AZOTATE• Nel RNA:

• Adenina

• Citosina

• Guanina

• Uracile

• Nel DNA:

• Adenina

• Citosina

• Guanina

• Timina

ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI

• Sono formati da lunghe catene di nucleotidi

• Linguaggio di 4 lettere

• La lunghezza permette la complessità dell’informazione

DNADNA

A-T-G-A-C-T-T-G-C-A-A-G-G-T-A

C-T-G-A-C-T-T-G-C-A-A-G-G-T-A

ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI

• DNA RNA PROTEINE

• Gene: tratto di una molecola di DNA, che porta una specifica informazione

• Cromosoma: molecola di DNA (noi ne abbiamo 46)

• Carboidrati

• Lipidi

• Proteine• Acidi

nucleici

• Monosaccaridi

• Disaccaridi

• Polisaccaridi

• Trigliceridi

• Fosfolipidi

• Cere

• Steroidi

• DNA

• RNA

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