BIOCHIMICA DELLA CELLULA

Presentazione sul tema: "BIOCHIMICA DELLA CELLULA"— Transcript della presentazione:

1 BIOCHIMICA DELLA CELLULA

2 DI COS’È FATTA UNA CELLULA
H2O costituisce il 70% del peso di una cellula C, H, N, O, P, S costituiscono il 99% della massa di una cellula Altri costituenti sono Ca, Mg, Si, K

3 Carbonio Atomo di piccole dimensioni
Alla base della vita sul pianeta Terra Possiede 4 elettroni esterni Può formare 4 legami forti, covalenti, con altri atomi Può creare molecole grandi e complesse Senza limite di dimensioni

4 Idrogeno, Ossigeno e Azoto
Sono anch’essi atomi piccoli in grado di formare legami covalenti

5 Gruppi chimici più diffusi
Metile CH3 Idrossile -OH Carbossile -COOH Amino -NH2 Questi gruppi si ritrovano in tutte le molecole biologiche

6 Una molecola si definisce organica se contiene almeno un atomo di C
Le molecole organiche piccole hanno un peso molecolare di dalton Corrisponde più o meno a 30 atomi di C Macromolecole Sono generalmente dei polimeri Ripetizioni di molecole più piccole Non ci sono limiti teorici superiori alle dimensioni

7 Zuccheri Lipidi Aminoacidi Nucleotidi
Le cellule contengono 4 famiglie di piccole molecole organiche Zuccheri Lipidi Aminoacidi Nucleotidi

8 Zuccheri Monosaccaride è l’unità base La formula generale è (CH2O)n
n è un numero intero da 3 a 8 Glucosio è C6H12O6 Sono molecole sia ad anello sia a catena aperta Contengono gruppi idrossilici e carbonilici, alternativamente O un’aldeide O un chetone

9 Il gruppo aldeide o il chetone possono
Reagire con un gruppo idrossile della stessa molecola convertendola in un anello

10 Gli anelli così formati possono unirsi in modo da formare:

11 Funzione degli Zuccheri
Sono la principale fonte di energia per la cellula Polisaccaridi semplici come Glicogeno o Amido servono per immagazzinare energia Sono componenti della Matrice Extra Cellulare (ECM) Possono essere legati a proteine e a lipidi per dare origine a Glicoproteine Glicolipidi

12 Acidi Grassi Gruppo eterogeneo di composti
Essenzialmente catena lineare di atomi di Carbonio Numero pari Biologicamente importanti sono Grassi o Lipidi Fosfolipidi Steroidi

13 Acidi Grassi Acidi Grassi Insaturi Acidi Grassi Saturi
Atomi di C legati tra loro C=C, non completamente saturati da H Mono- e Poli-insaturi Liquidi a temperatura ambiente Grassi “buoni” Acido Linoleico e Arachidonico, assunti dalla dieta Acidi Grassi Saturi Nessun C=C Maggior numero possibile di atomi H Grassi animali e vegetali solidi a temperatura ambiente

14 Aminoacidi Gruppo Carbossilico (COOH) e Gruppo Amminico (NH2) legati allo stesso atomo di carbonio a Sono 20, ognuno con una catena laterale (R) differente 2 sono acidi 3 sono basici 5 sono polari neutri 10 sono non polari Gruppo Carbossilico Gruppo Amminico Catena Laterale

15 Aminoacidi Sono le unità fondamentali delle Proteine
Lunghi polimeri lineari di aminoacidi, legati testa-coda dal Legame Peptidico Tra il gruppo carbossilico di uno ed il gruppo amminico di un altro

16 Nucleotidi Composti ad anello contenenti Azoto legati ad uno zucchero a 5 atomi di carbonio ed un gruppo fosfato Gli anelli vengono chiamati Base perché possono legare H+ Lo zucchero a 5 carbonii è un Ribosio o un Deossiribosio

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18 Funzioni dei Nucleotidi
Sono i costituenti degli Acidi Nucleici Trasmettono l’informazione genetica

19 Funzioni dei Nucleotidi
Fonte di energia ATP (Adenosina Tri-fosfato) Rilascia energia quando convertita ad ADP

20 Adenosina Trifosfato (ATP)
Questo tipo di energia può essere usata subito dalla cellula per il proprio lavoro Sintesi delle proteine Trasporto attivo attraverso la membrana Contrazione (muscolo) Prodotta principalmente dai mitocondri Fosforilazione Ossidativa-Respirazione mitocondriale L’energia chimica derivante dal metabolismo del glucosio viene trasferita all’ATP Legami specializzati, detti legami fosfato ad alta energia

21 Funzioni dei Nucleotidi
Molecole segnale all’interno della cellula AMP Ciclico GTP Possono formare i coenzimi combinandosi con altri elementi Coenzima A

22 Da Molecole a Macromolecole
Peso molecolare da 10,000 a 1 milione di Dalton Normalmente ripetizioni di zuccheri, amminoacidi, nucleotidi e lipidi e/o acidi grassi La formazione di macromolecole prevede la formazione di legami covalenti, la cui forza è tale da preservare la sequenza di sub-unità per un lungo periodo di tempo

23 Macromolecole Dimensioni e complessità intermedie tra le molecole piccole e gli organelli cellulari Polimeri di sub-unità, che possono anche combinarsi tra loro Nucleoproteine = nucleotidi + proteine Proteoglicani = carboidrati + catene laterali delle proteine Glicoproteine = proteine + carboidrati Glicolipidi = lipidi + carboidrati

24 Macromolecole Acidi Nucleici Proteine Lipidi Carboidrati

25 Acidi Nucleici Polimeri lunghi
Nucleotidi legati covalentemente da Legame Fosfosdiesterico 3’ OH dello zucchero 5’ fosfato del nucleotide successivo Legame Fosfosdiesterico

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27 RNA - Acido Ribonucleico
L’impalcatura è basata sul ribosio Adenina, Uracile, Guanina, Citosina Nucleolo, Ribosomi DNA - Acido Deossiribonucleico L’impalcatura è basata sul deossiribosio Adenina, Timina, Guanina, Citosina Nucleo, Mitocondri Appaiamenti A con T (o U) e G con C

28 Proteine Sono lunghi polimeri lineari di aminoacidi, legati testa-coda dal Legame Peptidico Tra il gruppo carbossilico di uno ed il gruppo amminico di un altro

29 Proteine Sono circa il 50% della materia organica del corpo umano
Eseguono praticamente tutte le funzioni cellulari Proteine strutturali Proteine funzionali

30 Proteine Strutturali Proteine Fibrose Struttura semplice allungata
Possono essere molto lunghe Filamenti intermedi, cheratine Interne alla cellula Collagene Esterno alla cellula Tutte le proteine extracellulari sono stabilizzate da Ponti Disolfuro Legami covalenti S-S

31 Proteine Funzionali Proteine Globulari Proteine Mobili
La catena polipeptidica si ripiega a formare una struttura compatta di forma sferica irregolare Proteine Mobili Fanno tutto il lavoro nella cellula e fuori Anticorpi Ormoni Trasporto Cellulare Catalizzatori ed enzimi Praticamente tutto il lavoro che avviene nel corpo

32 Lipidi Due regioni distinte Coda Idrofobica Testa Idrofilica
Lunga catena Idrocarburica La lunghezza e la posizione dei legami C=C determina il tipo di lipide Testa Idrofilica Solubile in acqua, formata dai gruppi funzionali Testa Coda

33 Funzione dei Lipidi Riserva di energia
Producono il doppio dell’energia rispetto agli zuccheri Immagazzinati nel citoplasma degli adipociti Sotto forma di gocce lipidiche Trigliceridi sono i lipidi più abbondanti negli organismi viventi Glicerolo + 3 Acidi Grassi

34 Funzione dei Lipidi

35 Lipidi Grassi Neutri Fosfolipidi Steroidi, basati sul colesterolo
Trigliceridi, maggior fonte di energia (> 90%) Fosfolipidi Principali costituenti delle membrane cellulari Steroidi, basati sul colesterolo La maggior parte degli ormoni Altre sostanze lipidiche Vitamine solubili nei grassi Prostaglandine Mediatori dell’infiammazione, basati su acidi grassi, “ormoni ad azione localizzata”, bersaglio farmaci FANS

36 Carboidrati Grandi molecole insolubili 1-2% della massa cellulare
Metabolizzati a glucosio, quindi a biossido di carbonio (CO2), acqua e ATP Metabolizzati a livello mitocondriale Fosforilazione Ossidativa-Respirazione Mitocondriale Amido Tessuti vegetali Glicogeno Tessuti animali

37 Funzione degli Zuccheri
Sono la principale fonte di energia per la cellula Polisaccaridi semplici come Glicogeno o Amido servono per immagazzinare energia Sono componenti della Matrice Extra Cellulare (ECM) Possono essere legati a proteine e a lipidi per dare origine a Glicoproteine Glicolipidi

38 Oltre l’energia… Zuccheri ed acqua rendono le superfici “scivolose”
Muco Azione protettiva in condizioni difficili Glicocalice e Muco Agiscono da siti di riconoscimento sulle membrane Riconoscimento cellulare, virus, ormoni, batteri