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Presentazione sul tema: "13/11/11 1 1."— Transcript della presentazione:

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2 Il nuovo Invito alla biologia.blu
13/11/11 H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, A. Massarini Il nuovo Invito alla biologia.blu 2 2 2

3 Le biomolecole Capitolo E1 3 13/11/11 3
Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 3 3

4 I carboidrati Lezione 1 4 13/11/11 4
Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 4 4

5 13/11/11 Le biomolecole Le biomolecole formano la struttura delle cellule e sono le protagoniste del metabolismo cellulare. Si possono raggruppare in quattro classi fondamentali: 5 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 5 5

6 13/11/11 I carboidrati I carboidrati sono le biomolecole più diffuse nella biosfera. Svolgono ruoli: energetici (glucosio, fruttosio); di riserva energetica (amido, glicogeno); strutturali (cellulosa, chitina). Si distinguono in: monosaccaridi (formati da un solo monomero); oligosaccaridi (formati da pochi monomeri); polisaccaridi (formati da molti monomeri). 6 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 6 6

7 13/11/11 I monosaccaridi /1 Detti anche zuccheri semplici, sono carboidrati che per idrolisi non sono suddivisibili in composti più semplici. Sono divisi in aldosi e chetosi a seconda che contengano un gruppo aldeidico o chetonico. I monosaccaridi più diffusi: ribosio, desossiribosio, glucosio, fruttosio. 7 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 7 7

8 13/11/11 I monosaccaridi /2 I monosaccaridi si definiscono molecole chirali perché quasi tutti si presentano in due o più enantiometri. Esempio: due enantiometri della gliceraldeide in proiezione Fischer In acqua la struttura prevalente dei monosaccaridi è ciclica o emiacetalica. 8 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 8 8

9 13/11/11 I monosaccaridi /3 Per la presenza dei gruppi aldeidico e chetonico, i carboidrati danno reazioni di riduzione e ossidazione tipiche del gruppo carbonile: In presenza di un riducente il gruppo carbonile si riduce e il prodotto che si ottiene è un alditolo. In presenza di un ossidante il gruppo aldeidico si ossida con formazione di acidi aldonici. 9 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 9 9

10 13/11/11 I disaccaridi Carboidrati costituiti da due monosaccaridi uniti da un legame glicosidico attraverso reazione di condensazione. Con reazione di idrolisi possono essere suddivisi nei due monosaccaridi costituenti. Principali disaccaridi: Lattosio Maltosio Saccarosio 10 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 10 10

11 13/11/11 I polisaccaridi Carboidrati costituiti da un numero elevato di monosaccaridi legati da legami glicosidici. Polisaccaridi più diffusi: amido, riserva energetica negli organismi vegetali; glicogeno, riserva energetica negli organismi animali; cellulosa: polisaccaride insolubile in acqua con funzione di sostegno nelle piante. Il nostro organismo è in grado di digerire glicogeno e amido ma non cellulosa. 11 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 11 11

12 13/11/11 Lezione 2 I lipidi 12 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 12 12

13 13/11/11 I lipidi I lipidi sono tutti insolubili in acqua e solubili in solventi organici apolari. Si dividono in: saponificabili o complessi (trigliceridi, fosfolipidi, glicolipidi); non saponificabili o semplici (steroidi, vitamine liposolubili). 13 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 13 13

14 I lipidi saponificabili: trigliceridi /1
13/11/11 I lipidi saponificabili: trigliceridi /1 Sono una riserva energetica. Formano il tessuto adiposo che protegge l’organismo dal freddo. Sono il veicolo per l’assorbimento delle vitamine liposolubili. Si formano dall’esterificazione tra una molecola di glicerolo e tre molecole di acidi grassi. Si distinguono tra grassi e oli in base al loro stato fisico. 14 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 14 14

15 I lipidi saponificabili: trigliceridi /2
13/11/11 I lipidi saponificabili: trigliceridi /2 Le più importanti reazioni dei trigliceridi sono: idrogenazione degli oli: processo di trasformazione degli oli in grassi vegetali solidi per l’addizione di idrogeno (esempio: margarina); idrolisi alcalina dei grassi e degli oli: saponificazione. 15 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 15 15

16 I lipidi saponificabili: il sapone /1
13/11/11 I lipidi saponificabili: il sapone /1 Le molecole di sapone (sali di acidi grassi) sono costituite da una lunga catena idrocarburica apolare, la coda (idrofobica), e da un’estremità polare. 16 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 16 16

17 I lipidi saponificabili: il sapone /2
13/11/11 I lipidi saponificabili: il sapone /2 Quando il sapone è mescolato con l’acqua, le code idrocarburiche formano una sfera idrofobica, con le teste idrofile all’esterno: micelle. In presenza di goccioline di grasso e sapone, si forma un sistema colloidale, detto emulsione. 17 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 17 17

18 I lipidi saponificabili: il sapone /3
13/11/11 I lipidi saponificabili: il sapone /3 Grazie alla formazione di un’emulsione con il sapone, il grasso si dissolve nell’acqua. 18 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 18 18

19 I lipidi saponificabili: fosfolipidi
13/11/11 I lipidi saponificabili: fosfolipidi Fosfolipidi: principali componenti delle membrane cellulari, selezionano il passaggio di ioni e molecole. 19 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 19 19

20 I lipidi saponificabili: glicolipidi
13/11/11 I lipidi saponificabili: glicolipidi Glicolipidi: costituenti della superficie esterna della membrana cellulare. Formati da una molecola di un amminoalcol (la sfingosina), alla quale si lega un acido grasso e un monosaccaride, generalmente glucosio o galattosio. un amminoalcol 20 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 20 20

21 I lipidi non saponificabili: steroidi /1
13/11/11 I lipidi non saponificabili: steroidi /1 Gli steroidi derivano derivano da un idrocarburo policiclico formato da quattro anelli condensati. Colesterolo Costituente di membrane cellulari, mielina e componente delle lipoproteine (a bassa o alta densità) nel sangue. Fonti principali: dalla dieta (carni, uova, latte, burro) o sintetizzato nel metabolismo di carboidrati, lipidi e amminoacidi. 21 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 21 21

22 I lipidi non saponificabili: steroidi /2
13/11/11 I lipidi non saponificabili: steroidi /2 Acidi biliari Componenti della bile, derivano dal colesterolo. Ormoni: sessuali (androgeni, estrogeni, progestinici): regolano lo sviluppo dell’individuo, il ciclo riproduttivo e il comportamento sessuale; corticosurrenali (glicocorticoidi, mineralcorticoidi): prodotti dalle ghiandole surrenali. 22 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 22 22

23 I lipidi non saponificabili: vitamine liposolubili
13/11/11 I lipidi non saponificabili: vitamine liposolubili Indispensabili per controllare e regolare molti processi metabolici. Non sono sintetizzate dall’organismo. Vitamina A: presente negli animali o ricavata da alimenti vegetali. Ha funzione protettiva per tessuti epiteliali e visione. Vitamina D: presente negli animali. Coinvolta nella mineralizzazione delle ossa. Vitamina E: si trova negli oli vegetali. Funzione antiossidante. Vitamina K: essenziale per la coagulazione del sangue. 23 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 23 23

24 Gli amminoacidi e le proteine Lezione 3 24 13/11/11 24
Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 24 24

25 13/11/11 Gli amminoacidi /1 Gli amminoacidi sono composti bifunzionali costituiti dal gruppo funzionale carbossilico (− COOH) e dal gruppo funzionale amminico (− NH2). Esistono: α-amminoacidi, β-amminoacidi, γ-amminoacidi. Gli amminoacidi degli organismi viventi sono tutti α. 25 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 25 25

26 13/11/11 Gli amminoacidi /2 Formula generale: un atomo di carbonio centrale a cui sono legati: un atomo di idrogeno, un gruppo amminico, un gruppo carbossilico, un gruppo atomico (radicale/R, o catena laterale). Tutti gli α-amminoacidi (tranne glicina) si presentano sotto forma di due enantiomeri. 26 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 26 26

27 Gli amminoacidi e le catene laterali
13/11/11 Gli amminoacidi e le catene laterali Gli α-amminoacidi che costituiscono le proteine sono 20 (8 di questi detti essenziali). Possono essere classificati in base alla catena laterale R: Cinque hanno catene laterali con carica elettrica. Cinque hanno catene laterali polari. Sette hanno catene laterali costituite da idrocarburi apolari. Tre sono casi speciali (glicina, cisteina, prolina). 27 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 27 27

28 La struttura degli amminoacidi
13/11/11 La struttura degli amminoacidi Hanno una struttura ionica dipolare dalla quale dipendono: le proprietà fisiche (stato solido cristallino, alti punti di fusione, solubilità in acqua ma non in solventi apolari); le proprietà chimiche (comportamento anfotero). A un dato valore di pH, detto punto isoelettrico (pI), l’amminoacido ha una forma ionica dipolare e carica complessiva uguale a zero. 28 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 28 28

29 13/11/11 I peptidi Due o più amminoacidi uniti da un legame peptidico formano peptidi. Oligopeptide (da 2 a 10 amminoacidi) Polipeptide (fino a 100 amminoacidi) Proteina (oltre 100 amminoacidi) 29 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 29 29

30 Le proteine /1 Si possono classificare:
13/11/11 Le proteine /1 Si possono classificare: per la composizione chimica (semplici, coniugate); per la funzione biologica (strutturali, catalitiche, di movimento, di trasporto, di riserva, di difesa, di regolazione); per la forma che assumono nello spazio (fibrose, globulari). Hanno quattro livelli di organizzazione che ne determinano la solubilità, la dimensione e il ruolo biologico specifico: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria. 30 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 30 30

31 Le proteine /2 struttura primaria struttura secondaria
13/11/11 Le proteine /2 struttura primaria struttura secondaria struttura terziaria struttura quaternaria 31 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 31 31

32 I nucleotidi e gli acidi nucleici Lezione 4 32 13/11/11 32
Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 32 32

33 13/11/11 I nucleotidi Sono biopolimeri presenti in tutti i sistemi viventi per la conservazione, la trasmissione e l’espressione dei caratteri ereditari. Costituiti dall’unione di un monosaccaride, una base eterociclica azotata (citosina, timina, uracile, adenina e guanina) e da un gruppo fosfato. 33 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 33 33

34 13/11/11 Gli acidi nucleici /1 I nucleotidi si presentano come acidi organici. Per questo danno origine a biopolimeri detti acidi nucleici. 34 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 34 34

35 13/11/11 Gli acidi nucleici /2 Negli esseri viventi si trovano due classi di acidi nucleici: acidi deossiribonucleici (DNA), le molecole si trovano nel nucleo della cellula; acidi ribonucleici (RNA), le molecole si trovano nel citoplasma e nei ribosomi. 35 Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017 35 35


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