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1 CARBOIDRATI

2 I CARBOIDRATI I carboidrati sono poli-idrossialdeidiidrossialdeidi o poli-idrossichetoniidrossichetoni o derivati di questi. Unità di base dei carboidrati sono i monosaccaridi. Formula bruta : (CH 2 O) n Dove n è compreso tra 3 e 7 Glucosio = C 6 H 12 O 6 Si tratta in genere della componente principale dei nostri cibi e rientrano nella struttura di molecole fondamentali di interesse biologico (e.g.: cellulosa, amido, ac. Nucleici, etc )

3 PRINCIPALI FUNZIONI BIOLOGICHE DEI GLICIDI: 1) PARTECIPANO ALLA FORMAZIONE DELLE MOLECOLE (DNA ED RNA) CHE ASSICURANO L EREDITARIETà DEI CARATTERI; 2) SONO LE MOLECOLE COMBUSTIBILI Più IMPORTANTI PER GLI ORGANISMI; 3) SONO COMPONENTI STRUTTURALI DELLA PARETE CELLULARE; 4) FORMANO LE SOSTANZE EXTRACELLULARI CHE CONNETTONO LE CELLULE.

4 MONOSACCARIDI SI TRATTA DEI CARBOIDRATI PIU SEMPLICI, FACILMENTE SOLUBILI IN ACQUA. VENGONO CLASSIFICATI IN BASE A: i) PRESENZA DI GRUPPO ii) ALDEIDICO (ALDOSI) O CHETONICO (CHETOSI); N DI ATOMI DI C CHE COSTITUISCONO LO SCHELETRO CARBONIOSO

5 Gruppo alcolico secondario Gruppo alcolico primario LA NUMERAZIONE IN GENERE VIENE ASSEGNATA AGLI ATOMI DI C IN MODO TALE CHE I C ALDEIDICI O CHETONICI ABBIANO IL NUMERO PIU BASSO!

6 IL GRUPPO ALDEIDICO O CHETONICO REAGISCE CON UN GRUPPO ALCOLICO SECONDARIO (SEMIACETILIZZAZIONE) PER FARE SI CHE LA MOLECOLA MONOSACCARIDICA CICLIZZI!

7 CICLIZZAZIONE C glucosidico

8 LEGAME GLICOSIDICO Gruppo glicosidico Gruppo alcolico

9 DISACCARIDI PIU COMUNI Glucosio + Glucosio Maltosio Glucosio + Galattosio Lattosio Glucosio + Fruttosio Saccarosio

10 LEGAME a1,4 GLICOSIDICO

11 I MONOSACCARIDI NELLA MATERIA VIVENTE SONO SPESSO PRESENTI SOTTO FORMA DI ESTERI* FOSFORICI *Estere = gruppo chimico derivante dalla reazione tra un residuo acido (organico od inorganico) ed un residuo alcolico

12 FORMAZIONE DI LEGAMI N-GLICOSIDICI: I NUCLEOSIDI

13 POLISACCARIDI PIU COMUNI Polisaccaridi di Riserva Polisaccaridi Strutturali Glicogeno (Animali) Amido (Vegetali) Cellulosa (Vegetali) Ac. Ialuronico (Animali)

14 I GLICIDI POSSONO COMBINARSI INSIEME CON MOLECOLE ORGANICHE DI NATURA LIPIDICA (GLICOLIPIDI) O PROTEICA (GLICOPROTEINE). UN ESEMPIO IN QUEST ULTIMO CASO E DATO DALLE GONADOTROPINE (FSH, LH ED hcg), ORMONI GLICOPROTEICI AD AZIONE STIMOLANTE VERSO LE GONADI

15 LIPIDI

16 I LIPIDI SONO SOSTANZE CHE HANNO UNA GRANDE VARIETà DI GRUPPI FUNZIONALI, DUNQUE SONO CHIMICAMENTE MOLTO ETEROGENEI E PER TALE MOTIVO NON POSSIAMO DARNE UNA DEFINIZIONE CHIMICA, TUTTAVIA POSSIAMO DARNE UNA DEFINIZIONE OPERATIVA E CIRCOSCRITTA

17 SVOLGONO VARIE FUNZIONI BIOLOGICHE CHE POSSONO ESSERE RIUNITE IN TRE GROSSE CATEGORIE: 1) ARCHITETTONICHE (IMPALCATURE DELLE MEMBRANE CELL) 2) ENERGETICHE (COMBUSTIBILE IMMAGAZZINATO) 3) PROTETTIVE (STRATI IMPERMEABILIZZANTI)

18 Costituiti principalmente o esclusivamente da gruppi non polari 1.Lipidi Semplici (Gliceridi e Cere. In generale sono esteri di ac. grassi a lunga catena); 2.Lipidi Complessi (Fosfolipidi e Sfingolipidi. In gnerale sono esteri o ammidi di ac. grassi a lunga catena, combinati con composti di natura diversa (ac. fosforico, ammine, amminoacidi, mono- ed oligo-saccaridi) 3.Steroidi (composti contenenti la struttura del ciclopentanoperidrofenantrene e loro derivati) 4.Terpeni (costituiti dalla condensazione di diverse unità di isoprene)

19 ACIDI GRASSI GLI AC. GRASSI SATURI HANNO UN PUNTO DI FUSIONE Più ELEVATO DI QUELLI INSATURI

20 Acidi grassi saturi ed insaturi

21 Trigliceridi 1 molecola di Glicerolo + 3 molecole di Acidi Grassi

22 Di solito i grassi animali sono solidi poiché nei trigliceridi che li costituiscono predominano acidi grassi a lunga catena e saturi che a temperatura ambiente tendono ad impaccarsi strettamente tra loro. I Trigliceridi vegetali tendono a presentare acidi grassi a catena breve o insaturi; questi trigliceridi a temperatura ambiente sono liquidi oleosi

23 Fosfolipidi Testa polare Capostipite fosfogliceridi Code apolari Il fosfatidilinositolo è un importante trasduttore di segnali provenienti dall ambiente extracellulare

24

25 Sfingolipidi A differenza dei fosfogliceridi le molecole di acidi grassi esterificano la sfingosina (un amino alcole) e non il glicerolo. La molecola capostipite degli sfingo= lipidi è appunto la sfingosina e da essa derivano gli altri sfingolipidi.

26 Steroidi 3 anelli esatomici legati ad un anello pentatomico formano lo steroide. Molecole steroidi molto importanti sono: 1) Colesterolo (molecola di base da cui originano gli altri steroidi. Si trova nelle membrane cell delle cellule animali ed, in parte, vegetali); 2) Cortisone, Cortisolo e Corticosterone (ormoni prodotti dalla ghiandola surre= nale. Regolano il trasporto di ioni e glicidi attraverso le membr cell. In medi= cina vengono usati per il loro potere antiinfiammatorio); 3) Ac. Biliari (agenti emulsionanti che permettono la digestione dei grassi in diversi animali); 4) Estrogeni, Progestinici e Testosterone (ormoni sessuali)

27 Grazie alla sua peculiare posizione all interno delle membrane cellulari, il colesterolo permette una maggiore fluidità delle membrane a basse temperature (quando le code apolari degli ac. grassi tenderebbero ad addossarsi strettamente tra loro) e garantirebbero una non eccessiva fluidità delle membrane alle alte temperature, grazie alla stabilità che determinano con il loro legami H con il gruppo estereo del fosfolipide. Nota: nelle membrane delle cellule animali il rapporto Colesterolo/fosfolipidi è di quasi 1:1

28 Le molecole di colesterolo sono trasportate dal flusso ematico come lipoproteine a bassa densità (LDL), si tratta di particelle plasmatiche consistenti in migliaia di molecole di colesterolo coniugate ad una proteina. In contrasto con le LDL, esistono altre molecole trasportatrici di colesterolo le HDL che realmente tendono a ridurre la deposizione del colesterolo nell ambito delle placche ateroschelotriche

29 ACIDI NUCLEICI

30 Esperimenti preliminari

31 1953: costruzione del modello definitivo del DNA a doppia elica

32 Dogma centrale DNA RNA PROTEINE

33 I nucleotidi

34 I nucleotidi non sono solo componenti essenziali degli ac. Nucleici, ma svolgono numerose funzioni all interno della cellula. Es.: ATP: principale molecola energetica, usata in numerose reazioni cellulari che necessitano di energia; AMP ciclico: coin= volto nei meccanismi i trasduzione del segnale; GTP: lega le proteine G, innescando una cascata di eventi all interno della cellula in risposta a stimoli esterni.

35 Basi azotate DNA Timina Citosina Guanina Adenina RNA Uracile Citosina Guanina Adenina

36 I Polinucleotidi Legame fosfodiestere tra il gruppo ossidrile del C3 del 1 nucleotide ed il gruppo fosfato del C5 del nucleotide successivo NOTA: La sintesi del DNA E dell RNA avviene sempre secondo una polarità 5-3. l energia per la formazione di tali biopolimeri è data dai precursori nucleosidi trifosfato

37 Struttura del DNA Diametro: 2nm Passo elica: 3,4 nm Carica netta: negativa

38 Canonicamete una base pirimidinica si lega ad una base purinica e viceversa. In particolare i legami canonici sono: A::T e G:::C

39

40 Classes of eukaryotic cellular RNAs ribosomal RNA (rrna) 18S (small subunit) 28S (large subunit) 5.8S (large subunit) 5S (large subunit) transfer RNA (trna) messenger RNA (mrna) heterogeneous nuclear RNA (hnrna) (precursors of mrna) small nuclear RNA (snrna) U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7, U8, U9, U10... small cytoplasmic RNA (scrna) 7SL RNA microrna

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