Biomolecole e Nutrizione

Gli atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo sono i 6 elementi principali che formano le biomolecole degli organismi viventi. Oltre a questi elementi, il corpo degli esseri viventi è composto anche da altri elementi in quantità minore.

I carboidrati, i lipidi (grassi), le proteine e gli acidi nucleici sono le quattro classi principali di biomolecole.

Una grande molecola, come la cellulosa o l'amido, formata da più unità monomeriche (piccole molecole) ripetute in modi differenti.

I carboidrati (o zuccheri) sono la fonte primaria di energia per gli esseri viventi. Sono formati da carbonio, idrogeno e ossigeno.

La fotosintesi clorofilliana è il processo che permette alle piante di trasformare l'energia solare in energia chimica, producendo glucosio. Questo processo avviene nelle parti verdi delle piante.

Il glucosio è un monosaccaride, ovvero lo zucchero più semplice. Viene prodotto dalle piante durante la fotosintesi e rappresenta la fonte primaria di energia per le cellule.

I carboidrati, come il glucosio, sono idrofili, ovvero hanno affinità con l'acqua. Questo perché contengono molti gruppi ossidrilici (OH).

I carboidrati svolgono diverse funzioni, tra cui: fornire energia per le cellule, immagazzinare energia, formare strutture come la parete cellulare delle piante (cellulosa)

I monosaccaridi sono gli zuccheri più semplici che costituiscono le unità di base (monomeri) dei carboidrati.

Il glucosio e il fruttosio sono esempi di monosaccaridi. Sono tra i più comuni nella nostra dieta.

I disaccaridi sono formati dall'unione di due monosaccaridi. L'unione di due monosaccaridi avviene attraverso una reazione di condensazione, dove viene liberata una molecola d'acqua.

Il saccarosio (zucchero da cucina) è un disaccaride formato dall'unione di glucosio e fruttosio.

Il maltosio è un disaccaride formato dall'unione di due molecole di glucosio. È lo zucchero che si trova nella birra.

Il lattosio è un disaccaride formato dall'unione di glucosio e galattosio. È lo zucchero presente nel latte.

L'intolleranza al lattosio è causata da una carenza dell'enzima lattasi, il quale è necessario per digerire il lattosio. In assenza di lattasi, il lattosio non viene digerito correttamente e causa disturbi gastrointestinali.

I polisaccaridi sono formati da molte unità di monosaccaridi. Sono polimeri, ovvero molecole molto grandi formate dall'unione di tante unità più piccole.

L'amido è un polisaccaride di riserva energetica per le piante. È presente in patate, cereali e altri alimenti vegetali.

Il glicogeno è un polisaccaride di riserva energetica per gli animali. Si accumula nel fegato e nei muscoli.

La cellulosa è un polisaccaride che forma le pareti cellulari delle piante. Conferisce resistenza e struttura alle piante.

I lipidi sono composti organici insolubili in acqua e svolgono diverse funzioni, tra cui: riserva energetica, componente strutturale delle membrane, messaggeri chimici (ormoni) e vitamine.

I lipidi complessi, o saponificabili, contengono acidi grassi e possono essere trasformati in sapone attraverso una reazione di idrolisi alcalina (saponificazione).

I trigliceridi sono esteri della glicerina con tre molecole di acidi grassi. Sono i lipidi più comuni e rappresentano la principale riserva energetica degli organismi.

Gli acidi grassi saturi sono quelli che non contengono doppi legami nella catena carboniosa. A temperatura ambiente sono solidi, come il burro.

Gli acidi grassi insaturi contengono uno o più doppi legami nella catena carboniosa. A temperatura ambiente sono liquidi, come l'olio d'oliva.

Gli acidi grassi essenziali sono acidi grassi polinsaturi (contengono più doppi legami) che il nostro corpo non riesce a produrre. Devono essere assunti con la dieta.

I fosfolipidi sono lipidi che contengono un gruppo fosfato legato a un gruppo idrofilo. Svolgono un ruolo fondamentale nella struttura delle membrane cellulari.

Il colesterolo è un lipide steroideo che svolge diverse funzioni importanti per l'organismo, tra cui la formazione delle membrane cellulari e la produzione di ormoni.

Un eccesso di colesterolo nel sangue può portare alla formazione di placche arteriose, aumentando il rischio di malattie cardiovascolari.

Le proteine sono polimeri di amminoacidi. Svolgono molteplici funzioni vitali, tra cui la struttura, il trasporto, la catalisi enzimatica e la difesa.

Gli amminoacidi sono i monomeri delle proteine. Esistono 20 amminoacidi diversi che possono combinarsi in modi differenti per formare le diverse proteine.

Gli amminoacidi essenziali sono quelli che il nostro corpo non può sintetizzare e devono essere assunti con la dieta. Sono importanti per la crescita e per il buon funzionamento del nostro organismo.

Il legame peptidico è il legame chimico che unisce due amminoacidi. Si forma tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico di un altro amminoacido, liberando una molecola di acqua.

Le proteine hanno quattro livelli di struttura: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Ogni livello di struttura determina la forma e la funzione della proteina.

La struttura primaria di una proteina è la sequenza degli amminoacidi che la compongono. La struttura primaria determina la struttura e la funzione della proteina.

La struttura secondaria di una proteina è data dalla disposizione spaziale della catena polipeptidica, che può assumere forme ad alfa-elica o a foglietto ripiegato.

La struttura terziaria di una proteina è data dal ripiegamento tridimensionale della catena polipeptidica, che assume una forma specifica. La struttura terziaria è determinata dalle interazioni tra i gruppi R degli amminoacidi, che si legano con legami idrogeno, legami ionici e ponti disolfuro.

La struttura quaternaria di una proteina è data dall'organizzazione di più catene polipeptidiche, che si uniscono per formare un complesso proteico.

La denaturazione di una proteina è la perdita della sua struttura secondaria e terziaria, che può essere causata da calore, radiazioni o sostanze chimiche. Una proteina denaturata non è più funzionale.

Il DNA è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche degli organismi viventi. È composto da due catene polinucleotidiche avvolte a doppia elica.

I nucleotidi sono i monomeri che costituiscono il DNA e l'RNA. Sono composti da una base azotata, uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio) e un gruppo fosfato.

L'adenina (A), la guanina (G), la citosina (C) e la timina (T) sono le quattro basi azotate che si trovano nel DNA.

Nel DNA, l'adenina (A) si appaia sempre con la timina (T), mentre la guanina (G) si appaia sempre con la citosina (C).

I due filamenti del DNA sono antiparalleli, ovvero sono orientati in direzioni opposte. Un filamento termina con un gruppo 3' hydroxyl (OH), l'altro con un gruppo fosfato 5'.

La replicazione del DNA è il processo che consente di duplicare la molecola del DNA, creando due copie identiche. Questo processo è fondamentale per la divisione cellulare.