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Le macromolecole organiche Lipidi Glucidi Proteine Acidi nucleici Tecnicamente solo le ultime tre categorie sono costituite da macromolecole.

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Presentazione sul tema: "Le macromolecole organiche Lipidi Glucidi Proteine Acidi nucleici Tecnicamente solo le ultime tre categorie sono costituite da macromolecole."— Transcript della presentazione:

1 Le macromolecole organiche Lipidi Glucidi Proteine Acidi nucleici Tecnicamente solo le ultime tre categorie sono costituite da macromolecole

2 Le macromolecole, assieme, costituiscono la maggior parte del contenuto secco degli organismi viventi

3 La caratteristica comune a tutte le macromolecole è di essere costituite da strutture complesse (polimeri) ottenute dallassemblaggio di unità più piccole (monomeri). Così come con gli stessi mattoni si possono costruire un numero enorme di case differenti, a partire dagli stessi monomeri ciascun organismo può costruire le proprie macromolecole Di norma gli animali non ricavano le macromolecole direttamente dagli esseri viventi di cui si cibano. Durante la digestione, i polimeri vengono scomposti in monomeri e assorbiti come tali.

4 Idrolisi e condensazione: due reazioni chimiche estremamente importanti e diffuse La condendensazione (o disidratazione) è la formazione di un legame tra due molecole (o anche tra due parti della stessa molecola) con perdita di una molecola dacqua C C C O H H C C C C H O H H C C C H C C C C H O H O HH Lidrolisi è in qualche modo il processo inverso: la rottura di un legame mediante laggiunta di una molecola dacqua

5 I lipidi sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi sono caratterizzati dalla loro insolubilità in acqua e dalla affinità per i solventi apolari e per gli altri lipidi Trigliceridi Steroidi Fosfolipidi Carotenoidi Funzione di deposito Varie funzioni tra cui quella di messaggeri chimici (ormoni) Sono la base costituente delle membrane biologiche Fotopigmenti, antiossidanti Lipidi

6 Trigliceridi La funzione primaria dei trigliceridi (grassi e olii) è quella di fornire energia per i processi metabolici. I legami allinterno di queste molecole infatti contengono un alto livello di energia 1 gr di grassi ~ 9 cal 1 gr di zuccheri ~ 4 cal 1 gr di proteine ~ 4 cal Olii liquidi a 20° Grassi solidi a 20° Olii liquidi a 20° Grassi solidi a 20° I trigliceridi possono essere facilmente accumulati come riserva energetica in tessuti specializzati Gli olii nei semi delle piante I grassi nel tessuto adiposo degli animali Oltre a fornire direttamente energia, il tessuto adiposo può serve a coibentare

7 Lipidi Struttura chimica dei Trigliceridi In ciascuna molecola di trigliceride, tre molecole di acidi grassi sono legate ad una molecola di Glicerolo Acido grasso Glicerolo Il Glicerolo è una piccola molecola a tre atomi di carbonio Gli acidi grassi sono costituiti da lunghe molecole (fino a 20 e più atomi di carbonio) Nel trigliceride il legame si forma tra il gruppo COOH (carbossilico) dellacido grasso e il gruppo OH del glicerolo. E prende il nome di legame di estere È da notare che sia il glicerolo che gli acidi grassi sono solubili in acqua. Tuttavia dopo la reazione di condensazione la molecola diventa apolare

8 Ci sono due categorie di acidi grassi, quelli saturi e quelli insaturi Alcuni acidi grassi posseggono più di un doppio legame nella loro catena. In questo caso si definiscono poliinsaturi Se gli acidi grassi sono saturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo ordinato e i lipidi sono solidi a temperatura ambiente Se gli acidi grassi sono insaturi, le molecole di trigliceridi si dispongono in modo disordinato e i lipidi sono liquidi Burro Olio di oliva Lipidi I primi tendono maggiormente a depositarsi nelle arterie Malattie vascolari

9 Fosfolipidi I fosfolipidi hanno una struttura affine a quella dei trigliceridi dove al una delle catene di acidi grassi è sostituita da un gruppo fosforico Gruppo fosforico Fortemente polare Affinità per lH 2 O Acido grasso Glicerolo Fortemente apolare Affinità per i lipidi Lipidi

10 Grazie a questa loro caratteristica di avere una porzione idrosolubile e una idrofoba, i fosfolipidi tendono naturalmente a disporsi con le teste idrofile rivolte verso lacqua e le code idrofobe rivolte una contro laltra Essi sono i pricipali componenti delle membrane biologiche Lipidi

11 Carotenoidi I carotenoidi sono una famiglia di lipidi in grado di assorbire la luce che hanno varie funzioni Il β-carotene è il precursore della vitamina A dal quale deriva il retinale che svolge una importante funzione come fotopigmento nella retina I carotenoidi sono in molti casi responsabile del colore sia negli animali che nelle piante La maggior parte dei carotenoidi ha una forte funzione antiossidante (neutralizzazione dei radicali liberi)

12 Approfondimento: Radicali liberi, ossidazione e Carotenoidi I processi metabolici della cellula generano continuamente composti dellossigeno (Radicali Liberi) caratterizzati dallavere un numero spaiato di elettroni e dalla forte tendenza a cedere O e ad ossidare le molecole O 2 - anione superossido H 2 O 2 acqua ossigenata OH - radicale idrossilico I radicali liberi sono utilizzati per alcune funzioni quali inattivare virus e batteri, detossificare, attivare certi enzimi Essi tuttavia hanno anche effetti dannosi sulla cellula: - Reagiscono con il DNA provocando mutazioni (e tumori) - Agiscono sugli acidi grassi dei fosfolipidi danneggiando le membrane - Possono agire su certi enzimi di membrana (pompe ioniche) interferendo con lequilibrio idro-salino della cellula Essi tuttavia hanno anche effetti dannosi sulla cellula: - Reagiscono con il DNA provocando mutazioni (e tumori) - Agiscono sugli acidi grassi dei fosfolipidi danneggiando le membrane - Possono agire su certi enzimi di membrana (pompe ioniche) interferendo con lequilibrio idro-salino della cellula

13 Steroidi Si tratta di una famiglia di composti organici molto importanti che hanno una struttura comune basata su più anelli fusi tra loro Il colesterolo è un importantissimo componente delle membrane cellulari Di questa famiglia fanno parte una serie di molecole che hanno funzione di messaggeri chimici, gli ormoni steroidei Sono O. steroidei per esempio gli ormoni sessuali come il testosterone o il progesterone Lipidi

14 Glucidi I glucidi o carboidrati sono un gruppo eterogeneo di sostanze. Essi hanno in comune la formula minima CH 2 O. Il nome carboidrati deriva dal fatto che sono composti oltre che da C, da H e O nelle proporzioni in cui si trovano nellacqua Monosaccaridi Disaccaridi Polisaccaridi

15 Glucidi Monosaccaridi Sono molecole a 5 o a 6 atomi di carbonio di regola a forma di anello I monosaccaridi pentosi sono importanti costituenti degli acidi nucleici, RNA e DNA Ribosio e desossiribosio Il più noto è il glucosio I monosaccaridi esosi (fruttosio, galattosio, glucosio ecc.) sono implicati nel metabolismo energetico. Essi sono anche i costituenti di disaccaridi e polisaccaridi

16 Glucidi Il glucosio è al centro dei processi del metabolismo energetico della cellula. Esso esiste sia in forma ciclica che in forma lineare con la possibilità di passare da una forma allaltra Il glucosio è al centro dei processi del metabolismo energetico della cellula. Esso esiste sia in forma ciclica che in forma lineare con la possibilità di passare da una forma allaltra

17 Disaccaridi Il Maltosio è un disaccaride formato da due molecole di Glucosio (α- e β-Glucosio sono due isomeri della stessa molecola) Il saccarosio (lo zucchero da cucina) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Fruttosio Il lattosio (lo zucchero del latte) è un disaccaride formato da una molecola di Glucosio e una di Galattosio Formazione di un Legame glicosidico

18 Polisaccaridi Funzione stutturale La cellulosa è costituita da grandi molecole lineari composte da sequenze di molecole di Glucosio. È il costituente principale della parete cellulare nei vegetali. Per ottenere glucosio servono enzimi speciali e un tempo lungo Anche nel regno animale si trovano polisaccaridi con funzione strutturale, ad es. la Chitina (esoscheletro degli insetti) e la galattosammina (cartilagini) Riserva energetica L Amido è un polimero del Glucosio poco ramificato. È il principale glucide di accumulo nei vegetali. Tramite enzimi può essere facilmente convertito a Glucosio Il Glicogeno è anchesso un polimero del Glucosio. Viene utilizzato come zucchero di riserva dagli animali e depositato nel fegato e nei muscoli. È molto ramificato. È insolubile e pertanto il suo accumulo non modifica losmolarità della cellula Il Glicogeno è anchesso un polimero del Glucosio. Viene utilizzato come zucchero di riserva dagli animali e depositato nel fegato e nei muscoli. È molto ramificato. È insolubile e pertanto il suo accumulo non modifica losmolarità della cellula


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