I componenti chimici delle cellule Elementi Monomeri e polimeri Glucidi Lipidi Protidi Basi azotate

elementi Le cellule sono costituite da 82 elementi, ELEMENTO SIMBOLO TERRA % CORPO umano % Idrogeno H 0,95 9,31 Carbonio C 0,18 19,37 Azoto N 0,03 5,14 Ossigeno O 50 62,81 Fluoro F 0,10 0,009 Sodio Na 2,36 0,26 Magnesio Mg 2,08 0,04 Alluminio Al 7,30 0,001 Silicio Si 25,80 trascurabile Fosforo P 0,11 Zolfo S 0,63 Cloro Cl 0,20 Potassio K 2,28 0,22 Calcio Ca 3,22 1,38 Ferro Fe 4,18 0,005 elementi Le cellule sono costituite da 82 elementi, in proporzioni diverse rispetto quelle che si trovano nel pianeta Terra

Composizione percentuale dell’organismo umano ACQUA: dal 60 all’ 80 % , a seconda dell’età. Il componente più abbondante del nostro corpo PROTEINE: dal 10 al 30% della massa cellulare, formano le strutture più caratteristiche SANGUE: circa l’8% del peso del corpo. Nel maschio adulto ha un volume di circa 5-6 litri nella femmina adulta di circa 4-5 litri ELEMENTI: ossigeno : 62,81% carbonio: 19,37% idrogeno: 9,31% azoto: 5,14% ACQUA PROTEINE SANGUE GRASSO OSSO OSSIGENO CARBONIO IDROGENO AZOTO

I componenti chimici del corpo Ossigeno 65% Carbonio 18% Idrogeno 10% Azoto 3% Calcio 1,5% Fosforo 1% Potassio 0,35% Zolfo 0,25% Sodio 0,15% Cloro 0,15% Altri 0,6% Un uomo di 70 Kg è formato da 2.6 chili Carbonio, 7 chili Idrogeno, 2.1 chili Azoto 0.7 chili Fosforo; In 70 Kg di crosta terrestre ci sono mediamente 78.4 g di fosforo (1/9), 12.6 g di carbonio (1/1000), 106 g di idrogeno (1/65) 1,3 g di Azoto (1/1580).

composti ternari e quaternari H O N zuccheri o glucidi grassi lipidi protidi acidi nucleici T E R A I Q U

Monomeri e polimeri monomeri polimero omopolimero Le molecole biologiche di uno stesso tipo (monomeri) si uniscono a formare catene più o meno lunghe  polimeri Monomeri = molecole tutte uguali tra loro  omopolimero Monomeri=composti della stessa classe ma molecole diverse  eteropolimero eteropolimero

Sintesi e digestione Le reazioni di unione dei monomeri per dare polimeri [sintesi]= condensazione Le reazioni di scomposizione dei polimeri nei loro monomeri [digestione] = idrolisi condensazione idrolisi digestione sintesi

Glucidi o zuccheri Composti ternari molecole a 5 (pentosi) o esosi glicogeno cellulosa glucosio galattosio fruttosio Composti ternari molecole a 5 (pentosi) o a 6 (esosi) atomi di C chiuse ad anello Glucosio: zucchero più abbondante in biosfera C6H12O6: formula del glucosio e di altri esosi (fruttosio, galattosio) Polimeri del glucosio: Cellulosa Amido glicogeno vegetali animali

Funzioni degli zuccheri Energetica: il glucosio viene ossidato per ricavare tutta l’energia inglobata nella molecola (respirazione cellulare) Riserva di energia: glicogeno, nelle cellule animali; amido, nelle cellule vegetali Strutturale: cellulosa (costituisce le pareti cellulari dei vegetali); polisaccaridi complessi (recettori di membrana)

Lipidi o grassi Acidi grassi (o carbossilici a lunga catena): catena di circa 20 atomi di C e gruppo acido -carbossilico- COOH Trigliceridi: 3 molecole di acidi grassi unite a una molecola di glicerolo trigliceride

Fosfogliceridi o fosfolipidi e colesterolo Fosfogliceridi: 2 molecole di acidi grassi e una contenente un gruppo fosfato (PO43-) unite a una molecola di glicerolo Colesterolo: molecola complessa a più anelli di atomi di carbonio fosfolipide acidi grassi glicerolo testa polare coda apolare colesterolo

Funzioni dei lipidi Energetica: riserva di energia -trigliceridi- sia negli animali -grassi saturi: burro, strutto- sia nei vegetali -grassi insaturi: olii- Strutturale: fosfolipidi e colesterolo= componenti delle membrane cellulari Ormoni: dalla molecola di colesterolo derivano gli ormoni (messaggeri chimici tra cellula e cellula) steroidi Protezione: cere e manto lipidico Saturo: legami singoli C-C Insaturo:doppi legami C=C

Monomeri dei polipeptidi Amminoacidi caratterizzati da atomo di carbonio (C) legato a un atomo di idrogeno (H) un gruppo basico amminico ( -NH2) un gruppo acido carbossilico (-COOH) R, resto della molecola 20 tipi diversi di R che differenziano gli am.ac. Monomeri dei polipeptidi gruppo carbossilico amminico

Le proteine Il legame tra il gruppo amminico di un am.ac e quello carbossilico di un altro am.ac. si dice peptidico I polimeri di amminoacidi sono i polipeptidi Una molecola proteica è costituita da una o più catene polipeptidiche (centinaia di molecole di am.ac.) spesso associate a sostanze non proteiche (vitamine o molecole con atomi metallici), i coenzimi Emoglobina 4 catene polipeptidiche 2 alfa (141 amac) 2 beta (146 amac) 4 gruppi eme con ferro

Struttura delle proteine Primaria: successione degli amac Secondaria: forma catena: alfa elica, foglietto pieghettato Terziaria: la catena si piega a gomitolo e forma anse Quaternaria: più polipeptidi uniti Legami tra amac della stessa catena. Es:legami H, ponti disolfuro

Funzione delle proteine Strutturale: formano strutture delle cellule (citoscheletro, canali transmembrana) e degli organismi (unghie, peli, ecc.) Enzimatica: agiscono come catalizzatori biologici specifici Di trasporto: di altre sostanze (albumina) Messaggeri chimici: tra cellule e tra organismi (ormoni, neurotrasmettitori, feromoni) Difesa dell’organismo (anticorpi, interferoni)

Gli enzimi Indispensabili per far avvenire le reazioni biologiche La loro struttura li rende specifici come una chiave per la sua serratura I siti attivi (le anse della catena polipeptidica) riconoscono un substrato specifico Il cambio di un solo amac della catena può far modificare la forma dell’enzima e di conseguenza la sua funzione

Azione di un enzima Substrato: molecola su cui agisce l’enzima Sito attivo: parte della molecola dell’enzima che “riconosce” il substrato Sito di regolazione: parte della molecola enzimatica che riceve Attivatore allosterico: molecola che, unendosi all’enzima, modifica il sito attivo in modo che possa legarsi al substrato