BIOCHIMICA. Studio delle caratteristiche e delle trasformazioni delle molecole biologiche che costituiscono tutti gli organismi viventi

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1 BIOCHIMICA Studio delle caratteristiche e delle trasformazioni delle molecole biologiche che costituiscono tutti gli organismi viventi

2 Carbonio(C) 19,37% Ossigeno(O) 62,81% Idrogeno(H) 9,31% ELEMENTI CHIMICI DELLA MATERIA VIVENTE Azoto(N) 5,14% Fosforo(P) 0,64% Zolfo(S) 0,63%

3 MOLECOLE DELLA VITA Carboidrati Acqua Lipidi ATP Proteine DNA RNA

4 Elementi minori Sodio (Na) Potassio (K) Magnesio (Mg) Calcio (Ca) Cloro (Cl) Elementi in traccia Ferro (Fe) Iodio (I) Rame (Cu) Zinco (Zn) Manganese (Mn) Fluoro (F) Silicio (Si)

5 ACQUA la vita originò nell acqua è il liquido amniotico in cui si sviluppa il feto

6 ACQUA Embrione 90% Bambini 75% Adulti 60% Trasporto dei nutrienti Assorbimento, digestione, secrezione, escrezione Circolazione sanguigna e linfatica Termoregolazione e osmoregolazione Lubrificazione di tessuti e giunture Liquido amniotico

7 DISTRIBUZIONE DELL ACQUA NELL ORGANISMO Endocellulare LIBERA 55% Extracellulare 45% Linfa 20% Tessuti 15% Plasma 7,5% Secrezioni 2,5% LEGATA Fa parte della struttura di un composto chimico

8 La restante parte delle sostanze che compongono la cellula è divisa in 2 categorie: PICCOLE MOLECOLE ORGANICHE (meno di 50 atomi) CARBOIDRATI (zuccheri) LIPIDI (grassi) AMINOACIDI (u.b. proteine) NUCLEOTIDI (u.b. ac. nucleici) MACROMOLECOLE (molte copie di una o più molecole organiche unite da legami stabili a formare catene o strutture più complesse) POLISACCARIDI PROTEINE ACIDI NUCLEICI (DNA, RNA)

9 CARBOIDRATI (glucidi da glucos = dolce) (CH 2 O) n SEMPLICI monosaccaridi disaccaridi COMPLESSI oligosaccaridi polisaccaridi

10 MONOSACCARIDI una sola molecolacostituita da 3, 4, 5 o 6 atomi di carbonio... i principali NOME glucosio fruttosio galattosio ribosio CARATTERISTICHE fonte energetica presente nella frutta e nel miele presente nel latte costituente dell RNA desossiribosio costituente del DNA

11 DISACCARIDI condensazione di due molecole di monosaccaridi (legame glicosidico)... i principali NOME Saccarosio CARATTERISTICHE glucosio + fruttosio zucchero da tavola Maltosio glucosio + glucosio costituente dell amido Lattosio glucosio + galattosio presente nel latte

12 ... i principali POLISACCARIDI unione di molte molecole dello stesso zucchero amido NOME CARATTERISTICHE catene α-glucosio riserva energetica nei vegetali cellulosa catene β-glucosio funzione strutturale nelle pareti delle cellule vegetali glicogeno catene ramificate di α-glucosio riserva energetica negli animali

13 disaccaridi monosaccaridi polisaccaridi GLUCOSIO ENERGIA H 2 O + CO 2 RISERVA (glicogeno nel fegato e muscolo)

14 glicogeno Presente in tutti i tessuti dell organismo animale, ma i depositi nel fegato e nel muscolo sono quelli fisiologicamente più significativi Fegato Muscolo non viene convertito in glucosio ematico, ma viene utilizzato dal muscolo stesso per sostenere l energia di contrazione riserva di glucidi a disposizione dell intero organismo, mantiene costante la concentrazione di glucosio nel sangue, alimenta incessantemente tutti gli altri tessuti

15 LIPIDI Fonte di energia 9Kcal/gvs 3.75 Kcal/g dei carboidrati e 4 Kcal/g delle proteine Riserva energetica (tessuto adiposo) Membrane cellulari e guaine mieliniche Sostegno degli organi Termoregolazione Ormoni corticoidi (aldosterone, cortisone) e sessuali Vitamine (vit. A, vit. D) Acidi biliari Prostaglandine

16 Caratteristiche chimiche Composti con proprietà chimiche e strutturali molto eterogenee Insolubili in acqua Solubili in solventi apolari (etere, cloroformio.) SEMPLICI (solo C, O e H) GLICERIDI (riserva di en. metabolica) CERE (funzione impermeabilizzante) STEROIDI (funzioni ormonali) COMPOSTI (C,O, H + P, N, ) GLICOLIPIDI (costituenti di m. del tessuto nervoso) FOSFOLIPIDI (costituenti delle membrane c.) LIPOPROTEINE (trasportano i lipidi nel sangue: VLDL, LDL, HDL)

17 STRUTTURA No doppi legami SATURI Acidi grassi R -COOH Doppi legami propionico butirrico capronico caprilico laurico miristico palmitico stearico latte formaggi oli vegetali grassi anim. INSATURI palmitoleico oleico linoleico (omega 6) linolenico (omega 3) arachidonico

18 SATURI INSATURI

19 IL DOPPIO LEGAME CREA UNA DIVERSA DISPOSIZIONE SPAZIALE DELLA MOLECOLA INFLUENZANDONE LE PROPRIETA FISICHE I punti di fumo o di fusione degli acidi grassi e dei composti che li contengono sono fortemente influenzati dalla lunghezza e dal grado di insaturazione della catena idrocarburica. Punto di fumo alto Stabilità Puntodifumobasso Instabili (facilmente ossidabili per effetto della luce e dell ossigeno)

20 A t amb. (25 C), nei composti saturivi è libera rotazione intorno ad ogni legame C-C e le interazioni tra atomi vicini vengono minimizzate; ne risulta una conformazione più stabile, tanto che queste molecole si possono impacchettare strettamente a costituire strutture quasi cristalline. Un doppio legame invece produce un ripiegamento nella catena idrocarburica. Gli ac. grassi con uno o più ripiegamenti (insaturi) non possono impacchettarsi così saldamente come gli ac. grassi saturi. Poiché è necessaria una quantità inferiore di energia termica per disorganizzare la disposizione ordinata di ac. grassi insaturi essi hanno punti di fusione più bassi di quelli degli ac. grassi saturi di analoga lunghezza.

21 In natura gli acidi grassi non sono mai liberi, ma legati ad un alcool GLICEROLO TRIGLICERIDI ALCOLI AL LUNGA CATENA CERE STEROLI STEROIDI COLESTEROLO E SALI BILIARI -vit. D3 -Ormoni sessuali (progesterone ed estrogeni) -Ormoni corticoidi : Glucocorticoidi( cortisolo, cortisone..) Mineralcorticoidi(aldosterone)

22 Se l acido grasso è legato al glicerolo generalmente i tre acidi grassi dei trigliceridi sono diversi sia per lunghezza della catena che per il grado di saturazione. I trigliceridi hanno funzione di RISERVA ENERGETICA

23 ... e si trovano Grassi animali Burro, lardo, strutto, formaggi e carne prevalenza di acidi grassi SATURI Consistenza solida eccezione olio di pesce Olii vegetali prevalenza di acidi grassi INSATURI Consistenza liquida eccezione olio di palma e cocco

24 LIPIDI COMPOSTI FOSFOLIPIDI classe più importante dei lipidi strutturali; componenti fondamentali delle membrane cellulari GLICOLIPIDI abbondanti nel tessuto nervoso g l i c e r o l o Ac. grasso Ac. grasso zucchero LIPOPROTEINE Funzione di trasportodei lipidi. HDL(rimozione del colesterolo dai tessuti extraepatici e dalle arterie) LDL (colesterolo dal fegato ai tessuti) VLDL(trigliceridi assorbiti dall intestino)

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