Le molecole della vita

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1 Le molecole della vita

2 Introduzione: cose da sapere per capire. Gli atomi (es. carbonio, ossigeno, idrogeno) si uniscono a formare molecole Le molecole costituiscono tutta la materia che ci circonda Atomi compongono Molecole

3 Introduzione: cose da sapere per capire. Alcune molecole particolari sono le biomolecole, il materiale di cui sono costituite le cellule. Atomi Costituiscono Biomolecole costituiscono cellule

4 Introduzione: cose da sapere per capire. Le biomolecole sono composte solo da circa una ventina dei 96 elementi presenti in natura (soprattutto C, H, O e poi N, P e altri 15) Sono molecole abbastanza grandi e a volte enormi

5 Introduzione: cose da sapere per capire. Le biomolecole possono essere dei polimeri, cioè molecole enormi composte da unità ripetute. L unità che si ripete è detta monomero.

6 Reazione di condensazione e idrolisi

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8 Introduzione: cose da sapere per capire. Di ogni molecola bisogna imparare: Come è fatta la molecola Dove si trova nella cellula Le funzioni Il valore alimentare

9 Tipi di biomolecole: 1. Carboidrati 2. Lipidi 3. Proteine 4. Acidi nucleici

10 Cosa studieremo?

11 Carboidrati o zuccheri o glucidi I carboidrati sono molecole composte da C,H e O. Si differenziano in base al numero di atomi di C (3, 4, 5, etc.) e hanno gruppi OH (ossidrile). Un esempio noto: Glucosio C 6 H 12 O 6

12 Glucosio C 6 H 12 O 6 H C O OH H C OH H H O H OH H H H H C C C C H OH OH OH OH OH H H OH OH

13 Tipi di zuccheri Zuccheri Zuccheri Complessi Semplici Polisaccaridi Monosaccaridi Disaccaridi

14 Dove si trovano gli zuccheri Nella parete cellulare dei vegetali Sulla membrana cellulare di tutte le cellule Nella struttura degli acidi nucleici Liberi all interno delle cellule

15 Funzioni degli zuccheri 1. Energetiche (= forniscono energia): a breve termine (mono o disaccaridi) di riserva (polisaccaridi come amido e glicogeno) 2. Strutturali (=costituiscono strutture): Come sostegno nella parete vegetale (cellulosa) Negli acidi nucleici

16 Valore alimentare degli zuccheri 1. Semplici: in tutti i cibi dolci (frutta, miele, latte, dolci); si assimilano in fretta. 2. Complessi: in tutti i cibi che contengono amido (farinacei, patate, riso); necessitano digestione. Funzione alimentare: fornire energia.

17 Lipidi I lipidi sono molecole caratterizzate da lunghe catene di C e H dette acidi grassi. I più importanti tipi di lipidi sono: Trigliceridi Fosfolipidi Steroidi

18 I trigliceridi CH O O O O C O C O C Glicerolo Acidi grassi

19 I trigliceridi hanno funzione di riserva energetica Negli animali Nei vegetali Tessuto adiposo Semi e frutti Acidi grassi saturi (solo legame singolo) Acidi grassi insaturi (anche legami doppi)

20 Trigliceride animale con acidi grassi saturi CH O O O O C O C O C Glicerolo Acidi grassi

21 Trigliceride vegetale con acidi grassi insaturi CH O O O O C O C O C CH CH CH CH CH

22 I fosfolipidi OH P O O O O C O C Gruppo fosfato Acidi grassi

23 I fosfolipidi sono i componenti delle membrane cellulari

24 Le membrane cellulari

25 Gli steroidi Sono costituiti da anelli di atomi di carbonio. Uno steroide famoso è il colesterolo.

26 Funzioni degli steroidi : 1. Componenti delle membrane cellulari (colesterolo) 2. Base per la sintesi di ormoni, vitamine e sali biliari

27 Perché troppo colesterolo nel sangue può essere pericoloso? Il colesterolo LDH si deposita nei vasi sanguigni in alcuni casi fino ad occluderli

28 Valore alimentare dei lipidi 1. Animali: carne grassa, burro, panna, formaggi. 2. Vegetali: olio di oliva, olio di semi, frutti oleosi (olive, avocado, cocco) Funzione alimentare: fornire energia, veicolare vitamine liposolubili, costituire membrane cellulari

29 Le proteine Sono lunghe catene di amminoacidi cioè polimeri.

30 Gli amminoacidi Esistono circa 20 tipi diversi di amminoacidi così costituiti: Gruppo amminico NH2 COOH C CH3 R H H Residuo variabile Gruppo carbossilico

31 Gli amminoacidi si legano fra loro e formano una catena H2O CO Legame peptidico H2O CO NH C H CO NH C H R NH2 C H R R H2O

32 Struttura primaria=sequenza di amminoacidi A.A: A.A: A.A: A.A: A.A: A.A:

33 Struttura secondaria: avvolgimento o pieghettatura β foglietto α elica

34 Struttura terziaria: forma che la sequenza assume nello spazio

35 Struttura quaternaria: più proteine unite a formare una struttura

36 Funzioni delle proteine 1. Enzimatiche: Aumentano la velocità con cui avvengono le reazioni chimiche. Le cellule producono gli enzimi necessari in ogni momento per far avvenire le reazioni utili.

37 Funzioni delle proteine 2. Strutturali: Molte strutture della cellula sono fatte di proteine: i canali che permettono l ingresso di molecole utili nella cellula, lo scheletro cellulare, etc. etc.

38 Funzioni delle proteine

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40 Funzioni delle proteine Funzione di riserva: glutine nel grano, ferritina, caseina del latte Funzione tossica: veleno dei serpenti Funzione energetica: tutte (solo in mancanza di glucidi e lipidi)

41 Valore alimentare delle proteine 1. Animali: carne, pesce, latticini, uova. 2. Vegetali: legumi (fagioli, lenticchie, piselli, ceci, fave, cicerchie, soia).

42 Gli acidi nucleici Sono due: DNA= acido desossiribonucleico RNA= acido ribonucleico

43 Gli acidi nucleici sono polimeri Il monomero degli acidi nucleici si chiama nucleotide. RNA DNA P B P B OH B= A,U,C,G B= A,T,C,G

44 Le basi azotate

45 I nucleotidi si possono legare fra loro formando una catena P P C A Il gruppo fosfato di un nucleotide si lega al ribosio successivo P G

46 Nel DNA due catene si legano fra loro attraverso le basi azotate Accoppiamento delle basi: P C G P A-T C-G P A T P P G C P

47 La doppia elica della vita

48 Differenze fra RNA e DNA RNA Ribosio Basi: A,U,C,G Singola elica Molecole brevi in gran numero DNA Desossiribosio Basi: A,T,C,G Doppia elica Molecole lunghissime in n fisso

49 Dove si trovano gli acidi nucleici DNA: nel nucleo RNA: si forma nel nucleo e poi si sposta nel citoplasma

50 Funzioni degli acidi nucleici 1. DNA: Costituisce il libretto d istruzioni genetico. Non esce mai dal nucleo dove conserva le informazioni della cellula 2. RNA: E la copia di una singola informazione dal libretto d istruzioni. Esce dal nucleo nella cellula per trasmettere l informazione.

51 Valore alimentare degli acidi nucleici Si trovano in tutti i cibi in piccola quantità

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