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.
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.
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
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