Le Macromolecole biologiche Prof. Paolo Abis Lic. Classico “D. A. Azuni” SASSARI

Introduzione Ciascun essere vivente contiene miliardi di molecola differenti. La maggior parte di queste molecole si può raggruppare in 4 grandi famiglie: Glucidi (zuccheri o idrati di carbonio) Lipidi (grassi, oli e steroidi) Proteine Acidi nucleici

I glucidi Classe di composti organici contenenti idrogeno e ossigeno, combinati al carbonio nelle stesse proporzioni della molecola d'acqua (H2O). La formula generale della maggior parte di questi composti può essere espressa come: Cm(H2O)n

O H O H C Sono poli idrossi aldeidi o poli idrossi chetoni. Aldoso Chetoso O H O H C

Si possono suddividere in: mono-saccaridi di-saccaridi poli-saccaridi Glucosio Fruttosio Galattosio Saccarosio Maltosio Lattosio Amido Cellulosa Glicogeno

mono-saccaridi Hanno da 3 a 8 atomi di carbonio: Triosi (C3H6O3) Pentosi (C5H10O5) Esosi (C6H12O6)

Classification of sugars Isomers

Triosi (C3H6O3) Il più semplice monosaccaride di interesse biologico è la gliceraldeide se presenta forma aldeidica Diidrossiacetone se presenta forma chetonica

Pentosi (C5H10O5) I più noti zuccheri aldopentosi sono il D-ribosio che è un costituente degli acidi nucleici (RNA) Ed il 2-deossiribosio suo omologo che fa parte dell’DNA

Esosi (C6H12O6) L’aldoesoso più diffuso e più noto è il D-glucosio Il chetoesoso più diffuso e più noto è il D-fruttosio

Disposizione molecolare I pentosi e gli esosi esistono in due forme in equilibrio tra loro : la forma a catena aperta la forma ad anello

Struttura ad anello o C H O La struttura ciclica si forma attraverso l’ossigeno che fa da ponte fra il carbonio 5 ed il carbonio 1 mentre il gruppo CH2OH è posizionato sopra l’anello. o C H 2 O 1 3 4 5 6

Di-saccaridi I monosaccaridi possono legarsi a due a due : Saccarosio (zucchero da cucina) : glucosio + frutosio glucosio -fruttosio + H2O = sintesi per disidratazione (viene liberata una molecola di acqua)

Di-saccaridi Nei disaccaridi i monomeri, che possono essere anche diversi, sono uniti attraverso un « ponte chimico » rappresentato da un atomo di ossigeno Tale legame si chiama legame glicosidico Saccarosio Glucosio + fruttosio Lattosio Glucosio + galattosio

Potere dolcificante dei glucidi Saccharose : 100 Fructose : 140 Glucose : 80 Galactose : 65 Maltose : 45 Lactose : 20 Le miel est formé d'un mélange d'eau (25%) et de glucides (75%): glucose (25 à 35%), fructose (35 à 45%) et saccharose (5%) I disaccaridi non possono essere assorbiti direttamente nel sague. Devono essere separati in monosaccaridi nell’intestino.

La Polimerizzazione Condensazione : monomero  oligomero  polimero

Poli-saccaridi I Polisaccaridi sono carboidrati polimerici, ottenuti dalla condensazione di centinaia di molecole di monosaccaride, che è quasi sempre il glucosio: Glicogeno α-D-Glucosio Amido α-D-Glucosio Cellulosa β-D-Glucosio

Polisaccaridi strutturali Sono idrolizzati in monosaccaridi quando la cellula deve utilizzarli come fonti di energia. Amido L'amido è il carboidrato di riserva delle piante, immagazzinato come fonte energetica, sintetizzato per via enzimatica a partire dal glucosio, a sua volta prodotto dalla fotosintesi clorofilliana

Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en bleu par de l'iode. Grain d'amidon Cellule de pomme de terre

Polisaccaridi di riserva Il glicogeno è un polimero (omopolimero) del glucosio che costituisce una riserva energetica degli Animali e nei Funghi. Nei Vertebrati è conservato prevalentemente nel fegato. nei muscoli il glicocegeno, è disponibile solo per le necessita del muscolo, che lo utilizza completamente. Glicogeno

Polisaccaridi strutturali I Glucidi Polisaccaridi strutturali Cellulosa Cellulosa Polisaccaride complesso, costituito da molecole di glucosio, in numero variabile da 500 a 1500, unite tra loro in una lunga catena lineare. È il componente principale della parete cellulare di tutte le cellule vegetali e costituisce circa il 50% del legno, a cui conferisce rigidità e sostegno

Forme des fibres. Ces fibres se collent ensemble pour former les tissus durs des végétaux.

Polisaccaridi strutturali Composto organico complesso, tipico dell’esoscheletro (o cuticola) degli artropodi, al quale conferisce grande resistenza meccanica. Chitina

Riassumendo... I Glucidi Monosaccaridi Disaccaridi Polisaccaridi… …di riserva …strutturali Glucosio Fruttosio Galattosio Maltosio Saccarosio Lattosio Amido Cellulosa Glicogeno Chitina

Riassumendo... I Glucidi Ruolo Struttura (soprattutto nei vegetali) : cellulosa Energia Tutti i glucidi possono essere trasformati in glucosio. Glucosio = "carburante" nella respirazione cellulare 1 glucosio + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energia