LA CLASSIFICAZIONE DEI COMPOSTI CHIMICI Inorganici Acqua Sali minerali Composti chimici Organici Idrocarburi eteri Alcoli, aldeidi Acidi carbossilici ammine Molecole biologiche o biomolecole Glucidi Lipidi Proteine Acidi nucleici Vitamine

I COMPOSTI ORGANICI Contengono atomi di carbonio Costituiscono gli organismi viventi

LE MOLECOLE BIOLOGICHE O BIOMOLECOLE Costituiscono le strutture presenti negli organismi viventi

GLUCIDI o ZUCCHERI o CARBOIDRATI Caratteristiche: Sono composti chimici costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno. Sono molto abbondanti in natura. Hanno sapore dolce. Funzioni: Strutturale: costituiscono strutture essenziali per gli organismi viventi (funzione di sostegno, soprattutto nei vegetali  cellulosa) Energetica: forniscono energia per svolgere tutte le funzioni dell'organismo Protezione: costituiscono l’esoscheletro degli invertebrati (chitina) Organismi autotrofi (Es. piante): sintetizzano zuccheri (glucosio) a partire da componenti inorganici quali acqua e CO2 mediante il processo di fotosintesi clorofilliana. Organismi eterotrofi (Es. animali): soddisfano il fabbisogno energetico nutrendosi di alimenti che contengono zuccheri. Ecco alcuni esempi: frutta e miele -> fruttosio; glucosio barbabietola da zucchero, zucchero di canna -> saccarosio latte e latticini -> lattosio cereali (pane, pasta, riso), tuberi (patate) e legumi -> amido carne e pesce -> glicogeno

I diversi tipi di glicidi Ribosio Desossiribosio Componenti degli acidi nucleici Monosaccaridi (formati da 1 molecola di zucchero) Glucosio  principale fonte di energia Fruttosio  si trova nella frutta Galattosio 6C Disaccaridi (formati da 2 molecole di zucchero) Glucosio + fruttosio  Saccarosio (comune zucchero da cucina) Glucosio + glucosio  Maltosio (deriva da digestione dell’amido) Glucosio + galattosio  Lattosio (in latte e latticini) Polisaccaridi (formati da più di 20 molecole di glucosio) Amido  riserva energetica nei vegetali (cereali, tuberi, legumi) si accumula in amiloplasti nella cellula vegetale si trova nei semi e nelle radici Glicogeno  riserva energetica negli animali si accumula in muscoli e fegato Cellulosa  funzione di sostegno nei vegetali si trova nella parete cellulare delle cellule vegetali può essere digerita solo dagli erbivori è il composto organico più abbondante sulla Terra

Come si formano i disaccaridi? Reazione di condensazione H2O Saccarosio O Glucosio OH Fruttosio HO Reazione di condensazione H2O Maltosio O Glucosio OH Glucosio HO Reazione di condensazione H2O Lattosio O Glucosio OH Galattosio HO

I polisaccaridi di interesse biologico L’amido e il glicogeno immagazzinano zuccheri di riserva La cellulosa si trova nelle pareti delle cellule vegetali Granuli di amido in cellule di tubero di patata Granuli di glicogeno nel tessuto muscolare Fibre di cellulosa nella parete di una cellula vegetale Monomeri di glucosio Molecole di cellulosa Amido Glicogeno Cellulosa

LIPIDI Caratteristiche: sono costituiti da lunghe catene di atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno sono comunemente chiamati grassi sono untuosi al tatto sono insolubili in acqua (idrofobi = “paura dell’acqua”) Funzioni: riserva energetica (molecole ad alto contenuto energetico; si accumulano nel tessuto adiposo, ad esempio nel derma) protezione meccanica per alcuni organi (cuore, fegato, reni....) isolante termico (es. grasso animale) impermeabilizzante (es. cere sulle penne degli uccelli) funzione strutturale (nelle membrane cellulari  fosfolipidi) precursori di importanti molecole biologiche (ormoni, vitamine)

I LIPIDI • Comprendono numerose sostanze tutte insolubili in acqua e caratterizzate da molecole contenenti una lunga catena di atomi di carbonio • Si distinguono in: lipidi insaponificabili steroli (colesterolo), eicosanoidi (prostaglandine) steroidi; lipidi complessi o saponificabili come fosfolipidi, trigliceridi, glicolipidi, cere

Trigliceridi

I trigliceridi (detti anche grassi) Sono costituiti da una molecola di glicerolo + 3 catene di acidi grassi Sono rappresentati dai comuni grassi ed olii. La spiegazione dei loro stati fisici va ricercata nel tipo di acidi grassi presenti nella molecola. A causa della loro forma angolatale, le molecole con doppi legami cis si accostano tra loro con più difficoltà nello statosolido e hanno bisogno di una minor agitazione per vincere le attrazioni reciproche. In altre parole la fusione avviene a temperature più basse rispetto agli acidi grassi saturi con ugual numero di atomi di carbonio, o ai loro isomeri trans. Grassi di origine vegetale liquidi a temperatura ambiente (es. olio di oliva, olio di semi) Grassi di origine animale solidi a temperatura ambiente (es. burro, lardo, grasso animale) Ac. oleico Acido butirrico

Gli acidi grassi Entrano nella composizione dei lipidi complessi • Presentano un numero di atomi di carbonio generalmente pari(da 4 a 22) uniti a formare una catena terminante con un gruppo carbossilico • Sono saturi se non presentano doppi legami; prevalenti nel mondo animale • Sono insaturi se presentano uno o più doppi legami e sono più diffusi nei vegetali

I fosfolipidi Prodotti nel fegato. Costituiti da: testa idrofila (fosfato, glicerolo) code idrofobe (2 catene degli acidi grassi) Principali costituenti delle membrane plasmatiche cellulari (doppio strato lipidico) insieme alle proteine di membrana

Le cere 1) Essendo insolubili in acqua, le cere svolgono un’importante funzione di rivestimento protettivo ed impermeabilizzante Le penne degli uccelli La cuticola sulle foglie 3) Le api le usano per costruire le pareti degli alveari 2) Conferiscono lucentezza ai frutti (mele, pere, ciliegie)

Le cere sono miscele di composti piuttosto eterogenei di alcoli,chetoni, alcani e, soprattutto, di esteri di acidi grassi (palmitico,stearico ecc.) con alcoli (cetilico, cerilico ecc.), entrambi a catena molto lunga.

sono catene (polimeri) di amminoacidi PROTEINE Caratteristiche: sono catene (polimeri) di amminoacidi sono il più abbondante materiale biologico negli organismi animali sono essenziali per la struttura e le funzioni degli esseri viventi Le informazioni per la costruzione delle proteine sono contenute nei geni, cioè nelle sequenze di DNA

Gli amminoacidi e la formazione del legame peptidico Un aminoacido è un composto chimico caratterizzato da un gruppo amminico (NH2), un gruppo carbossilico (COOH) ed un gruppo R specifico per ogni aminoacido. In natura, esistono 20 amminoacidi diversi. Gli amminoacidi sono tenuti insieme mediante un legame peptidico: esso si forma tra il gruppo carbossilico di un amminoacido ed il gruppo amminico dell’amminoacido successivo accompagnato dalla perdita di una molecola di acqua (H2O).

La struttura delle proteine La forma della proteina è importante per svolgere la sua funzione. Il riscaldamento provoca la perdita della forma (denaturazione) e la perdita della funzione delle proteine. Struttura primaria: sequenza di amminoacidi che forma una catena polipeptidica. Struttura secondaria: catena polipetidica si ripiega a formare struttura ad -elica o struttura a foglietti  . Struttura terziaria: catena polipetidica può essere lineare (proteina fibrosa) o avvolgersi su se stessa assumendo una forma quasi sferica (proteina globulare) Struttura quaternaria: associazione di più catene polipetidiche. Es. emoglobina (proteina presente nei globuli rossi, con funzione di trasporto dell’ossigeno nel sangue)

VITAMINE Le vitamine sono un insieme molto eterogeneo di sostanze chimiche. Sono assunte attraverso l’alimentazione. Sono divise in 2 gruppi: Vitamine che devono essere assunte quotidianamente (Complesso vit B; Vit C) Vitamine che possono accumularsi (nel fegato) (vit A, vit K, vit D, vit H) 1) Vitamine A: es retinolo -> svolge importante ruolo nella vista 2) Vitamine B 3) Vitamine C: es. acido ascorbico -> partecipa a numerose reazioni metaboliche ( biosintesi di collagene, di alcuni aminoacidi e ormoni), è anti ossidante, interviene in reazioni allergiche, neutralizza i radicali liberi 4) Vitamina D: regola metabolismo del calcio ed il processo di mineralizzazione ossea 5) Vitamine H: es. biotina importante nella sintesi di glucosio e acidi grassi 6) Vitamina K: importante nella coagulazione del sangue La carenza di vitamine ha sintomi specifici a seconda del tipo di vitamina e può causare diversi disturbi o malattie.

I COMPOSTI INORGANICI

I SALI MINERALI L’acqua, nel processo di erosione, scioglie i minerali di cui sono costituite le rocce che si trovano, ad esempio, nell’alveo dei fiumi. I sali minerali disciolti in acqua, rappresentano il residuo fisso che si trova indicato sulle etichette delle bottiglie di acqua minerali. Quando beviamo l’acqua, introduciamo nel nostro corpo anche i sali minerali. Alcuni di questi sono molto importanti per il nostro organismo: Il sodio  Il potassio  Il calcio  molto importante per la ossa e per la contrazione muscolare Il ferro  si trova in molte proteine; es nell’emoglobina serve per legare l’ossigeno Il magnesio  si trova nella clorofilla