Biomolecole e le loro Formule

Biomolecole

• Gli esseri viventi sono composti principalmente da acqua e biomolecole.
• Le biomolecole sono composti organici formati da pochi elementi (carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo, zolfo).
• Sono suddivise in quattro classi principali: glucidi, lipidi, protidi (proteine) e acidi nucleici.
• Le cellule contengono migliaia di tipi diversi di biomolecole.
• Il carbonio forma lo scheletro carbonioso delle biomolecole.

Formule delle Biomolecole

• Le formule grezze indicano il numero di atomi di ogni elemento in una molecola.
• Le formule di struttura mostrano come gli atomi sono legati tra loro.
• I legami covalenti semplici sono rappresentati da un trattino, i doppi da due trattini e i tripli da tre trattini.
• Isomeri sono sostanze con la stessa formula grezza ma diversa formula di struttura.

Polimeri e Monomeri

• La maggior parte delle biomolecole sono polimeri, formati dall'assemblaggio di monomeri.
• La sintesi di un polimero avviene attraverso reazioni di condensazione, con rilascio di acqua.
• La degradazione di un polimero avviene attraverso reazioni di idrolisi, con aggiunta di acqua.
• L'idrolisi è importante nella digestione, scomponendo le molecole complesse in più piccole.

Idrocarburi

• Gli idrocarburi sono composti organici semplici formati solo da carbonio e idrogeno.
• Gli alcani hanno legami covalenti singoli, gli alcheni hanno almeno un doppio legame e gli alchini hanno almeno un triplo legame.
• Gli idrocarburi sono importanti come combustibili.
• Il nome degli idrocarburi è correlato al numero di atomi di carbonio nella catena più lunga.

Gruppi Funzionali

• I gruppi funzionali sono insiemi di atomi legati allo scheletro carbonioso che conferiscono proprietà specifiche ai composti organici.
• Il gruppo ossidrile (-OH) caratterizza gli alcoli.
• Il gruppo carbonilico (C=O) caratterizza aldeidi e chetoni.
• Il gruppo carbossilico (-COOH) caratterizza gli acidi carbossilici.
• Il gruppo amminico (-NH2) caratterizza le ammine e gli amminoacidi.

Carboidrati

• I carboidrati sono la principale fonte di energia per la maggior parte degli esseri viventi.
• Sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno.
• La formula generale è (CH2O)n.
• Si classificano in monosaccaridi (zuccheri semplici), disaccaridi (due monosaccaridi) e polisaccaridi (molti monosaccaridi).
• Il glucosio è il monosaccaride più comune, mentre fruttosio e galattosio sono isomeri.
• I monosaccaridi sono fonte di energia e costituiscono i monomeri per complessi come amidi e cellulosa.
• Il saccarosio è il disaccaride comune nel trasporto di energia nelle piante.
• Il polisaccaride amido è un polisaccaride di riserva nelle piante, presente in pasta, riso e patate. Il glicogeno è una forma di riserva nelle cellule animali.

Lipidi

• I lipidi sono biomolecole non polimeriche, insolubili in acqua, ma energeticamente ricche.
• Costituiscono una riserva energetica e isolano termicamente.
• I lipidi sono classificati in lipidi complessi (saponificabili) e lipidi semplici (non saponificabili). I lipidi complessi includono trigliceridi, fosfolipidi e cere.
• I trigliceridi sono formati da glicerolo e acidi grassi.
• Gli acidi grassi possono essere saturi (solo legami semplici) o insaturi (uno o più doppi legami).
• I grassi saturi sono generalmente solidi e quelli insaturi liquidi a temperatura ambiente.
• I fosfolipidi hanno una testa polare e due code apolari, importanti per la formazione delle membrane cellulari (doppio strato).
• I glicolipidi sono fosfolipidi con catene di carboidrati e svolgono un ruolo nel riconoscimento cellulare.
• Steroidi come il colesterolo sono lipidi con una struttura ad anelli e regolano la fluidità della membrana.
• Le cere svolgono un ruolo di protezione e impermeabilizzazione.