Aminoacidi e Struttura Proteica

Study Notes

Le cellule sono le unità fondamentali degli organismi viventi.
Esistono due categorie principali di cellule: procariote ed eucariote. I procarioti sono più semplici e sono privi di organuli delimitati da membrana, come mitocondri, reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi. Gli eucarioti hanno organuli e un nucleo.
Le cellule eucariotiche contengono diversi organuli con funzioni specifiche, come il nucleo (che contiene il DNA), i mitocondri (centrali energetiche), il reticolo endoplasmatico (RER e REL, per la sintesi e il trasporto di proteine e lipidi) e l'apparato di Golgi (per la modifica e lo smistamento delle proteine).

Carboidrati: sono composti organici formati da carbonio, idrogeno e ossigeno, con un rapporto approssimativo di 1:2:1. I monosaccaridi sono zuccheri semplici come il glucosio. I disaccaridi sono formati da due monosaccaridi, come il saccarosio. I polisaccaridi sono catene di monosaccaridi, come il glicogeno negli animali e l'amido nelle piante. I carboidrati sono una fonte di energia importante per le cellule.
Lipidi: sono un gruppo eterogeneo di molecole idrofobiche, insolubili in acqua. I lipidi più comuni includono i trigliceridi (grassi e oli), i fosfolipidi (costituenti principali delle membrane cellulari) e gli steroidi (come il colesterolo). I lipidi immagazzinano energia, forniscono supporto strutturale e sono precursori di ormoni e vitamine.
Proteine: sono catene di amminoacidi che svolgono una vasta gamma di funzioni cellulari. Le proteine possono essere strutturali (come il collagene), enzimatiche (catalizzano le reazioni chimiche), di trasporto (come l'emoglobina), regolatorie (come gli ormoni) e di difesa (come gli anticorpi).
Acidi nucleici: DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico) sono polimeri di nucleotidi essenziali per la trasmissione e l'espressione delle informazioni genetiche.

Il metabolismo è l'insieme coordinato di tutte le reazioni chimiche che avvengono all'interno di una cellula.
Il catabolismo è la fase degradativa del metabolismo, che rompe le grosse molecole organiche in più piccole molecole con conseguente rilascio di energia.
L'anabolismo è la fase sintetica, che utilizza l'energia rilasciata dal catabolismo per costruire grosse molecole organiche a partire da materie prime più semplici.
Molte vie metaboliche derivano dall'ossidazione parziale o completa del glucosio e altri carboidrati (ossidazione del piruvato, ciclo dell'acido citrico). La glicolisi è il primo stadio della degradazione di substrati organici.
La catena di trasporto degli elettroni è un insieme di proteine integrali implicate nelle reazioni di ossidoriduzione che portano alla sintesi di ATP.

La membrana plasmatica è un doppio strato fosfolipidico con proteine integrali e periferiche incorporate.
I fosfolipidi hanno una testa polare idrofila e due code apolari idrofobiche.
Le proteine integrali attraversano completamente il doppio strato fosfolipidico della membrana, mentre le proteine periferiche sono associate principalmente alla superficie della membrana.
I carboidrati possono essere attaccati ai lipidi (glicolipidi) o alle proteine (glicoproteine) creando un rivestimento di tipo superficiale chiamato glicocalice.
La membrana plasmatica è semipermeabile a determinate sostanze, favorendo il passaggio di acqua, piccole molecole non polari e di piccoli ioni.
Diversamente il trasporto di ioni e molecole di dimensioni maggiori o scarsamente solubili richiedono il coinvolgimento di specifici meccanismi: trasporto mediato da proteine, come la diffusione facilitata, e trasporto attivo.

Il citoscheletro è una complessa struttura proteica all'interno delle cellule eucariotiche.
È composto da tre diversi tipi di filamenti proteici: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
I microtubuli sono strutture cilindriche cave formate da dimeri di tubulina. Hanno un ruolo fondamentale nel trasporto intracellulare, nella divisione cellulare e nel mantenimento della forma della cellula.
I microfilamenti sono formati da actina ed hanno ruoli importanti nella contrazione muscolare, movimento cellulare e nell'adesione alla superficie.
I filamenti intermedi svolgono una funzione strutturale di sostegno nellacellula, prevenendo la rottura o distruzione delle cellule sotto sforzo.