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Le biomolecole
Acqua
L’acqua non è un composto organico, ma è una delle sostanze che costituisce la maggior parte del nostro organismo.
Caratteristiche chimiche
Nella molecola d’acqua gli atomi sono legati da legami covalenti, quando un elemento tende ad attrarre una o più coppie di elettroni. Le cariche sono distribuite in modo asimmetrico, ma non c’è un assorbimento delle cariche. Un legame neutro con le cariche distribuite in modo asimmetrico è detto “polare”.
Legami idrogeno = legami intramolecolari molto deboli, che legano le molecole. Aumentando la temperatura i legami idrogeno vengono vinti dall’elevata energia cinetica delle particelle.
I composti organici
La loro peculiarità è la presenza di due o più atomi di carbonio, che è capace di legarsi a quattro diversi tipi di legami. In natura l’unico altro elemento che ha questa capacità è il silicio, ma avendo grandezza maggiore del carbonio non era funzionale. Il silicio è l’elemento base delle rocce. gli elementi che vanno a formare i composti organici sono: carbonio (C), idrogeno (H), ossigeno (O), azoto (N), fosforo (P), zolfo (S). I composti organici più semplici sono gli idrocarburi, formati da idrogeno e carbonio, anche se non sono presenti né possono essere prodotti dagli esseri viventi. I gruppi funzionali sono particolari gruppi legati a catene di carbonio che gli conferiscono particolari proprietà chimico-fisiche.
Gruppi funzionali
Gruppo ossidrilico -OH
Gruppo carbossilico -COOH
Gruppo amminico -NH (^2)
Gruppo fosfato -OPO 2- 3
I gruppi funzionali determinano il tipo di composto organico e quali reazioni chimiche potrà fare.
La condensazione avviene quando un polimero si lega ad un monomero. La condensazione accade quando il polimero ha un idrogeno terminale e il monomero un gruppo funzionale ossidrile terminale. In questo legame una molecola d’acqua è persa.
Zuccheri o carboidrati
Categoria Composizione di struttura
Composto Funzione
Trigliceridi (C-H-O) Una molecola di glicerolo legata a tre molecole di acidi grassi.
Gli acidi grassi possono essere saturi o insaturi. I primi sono privi di doppi legami.
Riserva energetica
Protezione
Fosfolipidi (C-H-O-P) Una molecola di glicerolo + due catene di acidi grassi
- un gruppo fosfato Steroidi Sono costituiti da quattro anelli di atomi di carbonio condensati. Agli anelli possono essere legati diversi gruppi funzionali.
Colesterolo Strutturale Precursore per la sintesi di steroidi Ormoni Comunicazione tra cellule, controllo attività cellulari
Proteine
Composti quaternari (C,H,O,N), sono sempre dei polimeri di amminoacidi. In natura esistono venti tipi di amminoacidi; la formula generale di un amminoacido è:
Il legame peptidico è un legame covalente che unisce due amminoacidi in una proteina, e si forma tra il gruppo amminico dell’uno e il gruppo carbossilico dell’altro:
Avviene il fenomeno della condensazione, il gruppo funzionale acido (in questo caso il gruppo carbossilico) si lega al gruppo funzionale basico (in questo caso il gruppo amminico). Nell’unione viene persa una molecola d’acqua.
La catena di amminoacidi lineare è detta struttura primaria, ma, non avendo funzioni, si ripiega spontaneamente, prendendo il nome di struttura secondaria. Ulteriori ripiegamenti (necessari per le proteine più complesse) prendono il nome di strutture terziarie e quaternarie. La struttura secondaria assume due tipi di ripiegamenti: ad alfa elica o a foglietto ripiegato.
Struttura terziaria:
I gruppi R hanno un’importante funzione.
2 gruppi r possono legarsi:
- 2 apolari: interazioni idrofobiche
- 2 polari: ponti idrogeno
- 2 cisteine: ponti disolfuro (legame forte)
Ciascun nucleotide è formato da:
- (^) 1 zucchero pentoso (5 atomi di carbonio), il ribosio per RNA, il desossiribosio per DNA.
- 1 base azotata
- 1 gruppo fosfato
Gli acidi nucleici DNA e RNA contengono 4 tipi di nucleotidi e si diversificano per la base azotata.
