Le biomolecole

Le biomolecole

I composti chimici sono suddivisi in:

- composti organici: composti del carbonio - composti inorganici: composti formati da tutti gli altri elementi, inclusi alcuni composti semplici del carbonio come CO o CO2.

Un gruppo funzionale è un atomo, o un gruppo di atomi, che conferisce proprietà chimiche specifiche alla molecola organica in cui è inserito. I composti organici si classificano in base ai gruppi funzionali che contengono.

I composti organici più semplici sono gli idrocarburi, che contengono solo carbonio e idrogeno; tutti gli altri sono formati da catene idrocarburiche in cui uno o più atomi di idrogeno. Sono sostituiti da gruppi funzionali.

sono delle sostanze che vengono prodotte SOLO dagli organismi viventi.

I CARBOIDRATI

Sono un gruppo di sostanze organiche naturali costituite generalmente da tre soli elementi: carbonio, idrogeno e ossigeno. Sono anche denominati idrati di carbonio in quanto nelle loro molecole l’idrogeno e l’ossigeno sono presenti nello stesso rapporto in cui si trovano nell’acqua.

Si classificano in base alla loro complessità in: - monosaccaridi - oligosaccaridi (da due a venti) - polisaccaridi

I monosaccaridi sono molecole polari e solubili in acqua il cui scheletro carbonioso contiene da 3 a 7 atomi di carbonio. I monosaccaridi più importanti per il funzionamento delle cellule contengono 5 o 6 atomi di carbonio che in acqua si organizzano in struttura ciclica.

Glucosio, galattosio e fruttosio sono isomeri, molecole formate dagli stessi atomi disposti in modo diverso. Glucosio e fruttosio sono gli zuccheri che il nostro corpo utilizza come fonte di energia.

Sono anche chiamati zuccheri, saccàridi o glucidi e la loro nomenclatura è caratterizzata dal suffisso "– osio." I carboidrati svolgono due importanti funzioni: 1. riserva energetica (amido) 2. ruolo strutturale (pareti cellulari) Quando si trovano legati covalentemente a proteine (glicoproteine) o a lipidi (glicolipi) sono coinvolti nei fenomeni di adesione, riconoscimento e scambi di informazione tra le cellule o tra le cellule e la matrice extracellulare.

I carboidrati sono prodotti dalle piante e dagli altri organismi autotrofi attraverso il processo di fotosintesi. Gli organismi eterotrofi li assumono soprattutto nutrendosi di vegetali e di loro derivati o di prodotti di origine animale come il latte. I principali carboidrati presenti nella dieta sono l’amido, la cellulosa, il saccarosio, il lattosio, il glucosio e il fruttosio.

Ogni biomolecola svolge un ruolo specifico e insostituibile nell'organismo e viene prodotta in quantità controllate

anche se hanno funzioni diverse, ogni biomolecola ha una caratteristica in comune: tutte sono composte da CARBONIO

L’esistenza di così tanti composti dipende in primo luogo dalla capacità che hanno gli atomi di carbonio di formare catene, dette catene carboniose, che possono contenere anche migliaia di atomi. Gli atomi di carbonio costituiscono l’impalcatura della catena carboniosa, alla quale sono uniti, lateralmente, singoli atomi o gruppi di atomi di altri elementi.

Le biomolecole sono composti organici polifunzionali, cioè contengono due o più gruppi funzionali, uguali o diversi, uniti in una catena idrocarburica lineare, ramificata o ciclica.

SONO POLIMERI BIOLOGICI: - i polisaccaridi, carboidrati complessi formati da monomeri chiamati monosaccaridi; - le proteine, costituite da catene di amminoacidi; - gli acidi nucleici, polimeri di nucleotidi. I lipidi non sono polimeri.

- I POLIMERI sono macromolecole costituite da centinaia o migliaia di molecole più piccole chiamate MONOMERI, unite tra di loro mediante legami covalenti.

La costruzione di un polimero biologico avviene mediante una reazione di condensazione: i due monomeri si uniscono dopo aver eliminato rispettivamente un gruppo –OH e un –H; questi ultimi si legano tra loro mediante un legame covalente formando una molecola di acqua.

La reazione opposta alla condensazione è l’idrolisi che scompone i polimeri nei singoli monomeri costituenti. L’idrolisi richiede una molecola di acqua per ogni legame che viene rotto. La molecola di acqua reagisce con gli atomi dei monomeri coinvolti nel legame che si deve rompere e fornisce i gruppi –OH e –H necessari per ristabilire la loro struttura originaria

- Le biomolecole vengono continuamente costruite e distrutte, mantenendo un equilibrio che consente ad ogni organismo di mantenere la sua identità. Tutte le sostanze che assumiamo con l’alimentazione e utilizziamo per svolgere le funzioni biologiche dell’organismo sono considerate nutrienti. Le biomolecole sono macronutrienti in quanto sono necessarie in grandi quantità; alcune di esse svolgono una specifica funzione, ma altre possono essere utilizzate in vari modi in relazione alle esigenze dell’organismo. Nella nostra alimentazione devono essere presenti anche i micronutrienti, sostanze utilizzate in minime quantità ma essenziali allo svolgimento delle funzioni biologiche: ioni e vitamine.

In ogni alimento sono presenti diversi nutrienti, ma non esiste un alimento che li contenga tutti. Il fabbisogno varia da nutriente a nutriente e in relazione alle nostre specifiche esigenze, legate al sesso, all’età e al tipo di attività che svolgiamo quotidianamente. Per questo è importante una dieta varia ed equilibrata.

Alcune biomolecole contengono anche anelli in cui, oltre al carbonio, sono presenti atomi di altri elementi, come ossigeno e azoto. In ogni cellula sono presenti contemporaneamente migliaia di biomolecole, ciascuna delle quali svolge un compito preciso.

- carboidrati - amminoacidi e proteine - lipidi -nucleotidi e acidi nucleici

In base ai gruppi funzionali che le caratterizzano possiamo suddividere le biomolecole in: