Glucidi-Lipidi-221109 [modalità compatibilità]

CARBOIDRATI
I CARBOIDRATI
I carboidrati sono poli
poli-idrossialdeidi o poli
poli-idrossichetoni o derivati di questi
questi.
Unità di base dei carboidrati sono i monosaccaridi
monosaccaridi.
Formula bruta : (CH2O)n
Dove n è compreso tra 3 e 7
Glucosio = C6H12O6
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…)
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.
MONOSACCARIDI
SI TRATTA DEI
CARBOIDRATI PIU’
SEMPLICI, FACILMENTE
SOLUBILI IN ACQUA.
VENGONO CLASSIFICATI IN
BASE A:
i)
PRESENZA DI GRUPPO
ALDEIDICO (ALDOSI) O
CHETONICO (CHETOSI);
ii)
N° DI ATOMI DI C CHE
COSTITUISCONO LO
SCHELETRO CARBONIOSO
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!
IL GRUPPO ALDEIDICO O CHETONICO REAGISCE CON UN GRUPPO
ALCOLICO SECONDARIO (SEMIACETILIZZAZIONE) PER FARE SI
CHE LA MOLECOLA MONOSACCARIDICA CICLIZZI!
CICLIZZAZIONE
C glucosidico
LEGAME GLICOSIDICO
Gruppo glicosidico
Gruppo alcolico
DISACCARIDI PIU’ COMUNI
Glucosio + Glucosio
Maltosio
Glucosio + Galattosio
Lattosio
Glucosio + Fruttosio
Saccarosio
LEGAME a1,4 GLICOSIDICO
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
FORMAZIONE DI LEGAMI N
N-GLICOSIDICI: I NUCLEOSIDI
POLISACCARIDI PIU’ COMUNI
Polisaccaridi di Riserva
Polisaccaridi Strutturali
Glicogeno (Animali)
Cellulosa (Vegetali)
Amido (Vegetali)
Ac.
Ac. Ialuronico (Animali)
I GLICIDI POSSONO COMBINARSI
INSIEME CON MOLECOLE ORGANICHE
DI NATURA LIPIDICA ((GLICOLIPIDI
GLICOLIPIDI))
O PROTEICA (GLICOPROTEINE
(GLICOPROTEINE).
).
UN ESEMPIO IN QUEST’ULTIMO CASO
E’ DATO DALLE GONADOTROPINE (FSH, LH
ED hCG),
hCG), ORMONI GLICOPROTEICI AD AZIONE
STIMOLANTE VERSO LE GONADI
LIPIDI
I LIPIDI SONO SOSTANZE CHE HANNO UNA GRANDE VARIETà
DI GRUPPI FUNZIONALI
FUNZIONALI,, DUNQUE SONO CHIMICAMENTE MOLTO
ETEROGENEI E PER TALE MOTIVO NON POSSIAMO DARNE UNA
DEFINIZIONE CHIMICA, TUTTAVIA POSSIAMO DARNE UNA
DEFINIZIONE
OPERATIVA E CIRCOSCRITTA
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)
Costituiti principalmente o esclusivamente da
gruppi non polari
1.
1.Lipidi
Lipidi Semplici (Gliceridi e Cere
Cere.. In generale sono
esteri di ac. grassi a lunga catena);
2.
2.Lipidi
Lipidi Complessi (Fosfolipidi e Sfingolipidi
Sfingolipidi.. In
gnerale sono esteri o ammidi di ac. grassi a lunga
catena, combinati con composti di natura diversa
(ac. fosforico, ammine, amminoacidi, monomono- ed
oligooligo
-saccaridi)
3.
3.Steroidi
Steroidi (composti contenenti la struttura del
ciclopentanoperidrofenantrene e loro derivati)
4.
4.Terpeni
Terpeni (costituiti dalla condensazione di diverse
unità di isoprene
isoprene))
ACIDI GRASSI
GLI AC. GRASSI SATURI HANNO UN PUNTO
DI FUSIONE Più ELEVATO DI QUELLI
INSATURI
Acidi grassi saturi ed insaturi
Trigliceridi
1 molecola di Glicerolo + 3 molecole di Acidi Grassi
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
Fosfolipidi
Testa polare
Capostipite
fosfogliceridi
Il fosfatidilinositolo è
un importante trasduttore
di segnali provenienti dall’ambiente
extracellulare
Code apolari
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
sfingolipidi..
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
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.
Ac. Biliari (agenti emulsionanti che permettono la digestione dei grassi in
diversi animali);
4) Estrogeni
Estrogeni, Progestinici e Testosterone (ormoni sessuali)
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
temperature
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
1:1
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
ACIDI
NUCLEICI
Esperimenti preliminari
1953: costruzione del modello
definitivo del DNA a doppia elica
Dogma centrale
DNA
RNA
PROTEINE
I nucleotidi
I nucleotidi non sono solo componenti
essenziali degli ac. Nucleici, ma svolgono
numerose funzioni all’interno della cellula.
Es.: ATP
ATP:: principale molecola energetica,
usata in numerose reazioni cellulari che
necessitano di energia; AMP ciclico:
ciclico: coin=
volto nei meccanismi i trasduzione del
GTP:: lega le proteine G, innescando
segnale; GTP
una cascata di eventi all’interno della cellula
in risposta a stimoli esterni.
Basi azotate
DNA
Timina Citosina Guanina Adenina
RNA
Uracile Citosina Guanina Adenina
I Polinucleotidi
Legame fosfodiestere
tra il gruppo ossidrile
del C3’ del 1°
1° nucleotide
ed il gruppo fosfato del C5’
del nucleotide successivo
NOTA:: La sintesi del DNA
NOTA
E dell’RNA avviene sempre
secondo una polarità 5’5’-3’.
l’energia per la formazione
di tali biopolimeri è data dai
precursori nucleosidi trifosfato
Struttura del DNA
Diametro:: 2nm
Diametro
Passo elica:
elica: 3,4 nm
Carica netta:
netta: negativa
Canonicamete una base pirimidinica si lega ad una base purinica e viceversa.
In particolare i legami canonici sono: A::T e G:::C
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