1 David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis Biologia.blu Dalle cellule agli organismi 2 Capitolo A2 Le molecole della vita 3 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 La vita dipende dall’acqua L’acqua è il composto più abbondante negli esseri viventi. Modello di Bohr La molecola di acqua unisce i due atomi di idrogeno all’atomo di ossigeno con un legame covalente polare. 4 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I legami a idrogeno 5 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I tre stati dell’acqua 6 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Le conseguenze dei legami a idrogeno La presenza di legami a idrogeno fra le molecole di H2O conferisce all’acqua alcune proprietà: coesione; adesione; tensione superficiale; elevato calore specifico. 7 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 L’acqua come solvente Molte sostanze in acqua vengono scisse e producono ioni. 8 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Gli ioni dell’acqua Anche le molecole di acqua possono formare ioni. 2 (H2O) Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 OH– + H3O+ Sostanze acide e basiche in acqua Le sostanze acide in soluzioni acquose cedono ioni H+: HCl H+ + Cl- Le sostanze basiche (NaOH) accettano ioni H+: nelle soluzioni acquose le basi diminuiscono la concentrazione di H+ (legano OH- a H+ formando una molecola di H2O). Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Il pH: acido o basico? La concentrazione di ioni H+ (o H3O+) indica l’acidità della soluzione, che è misurata dalla scala del pH. 11 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Cosa sono le biomolecole Le molecole biologiche, o biomolecole, sono composti del carbonio. Sono molecole molto grandi, chiamate macromolecole. Molte sono polimeri, cioè monomeri uniti da legami covalenti. 12 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Come sono le biomolecole I composti organici si differenziano in base al loro gruppo funzionale. 13 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Come si formano le biomolecole Condensazione I monomeri si assemblano attraverso reazioni di condensazione. Idrolisi Viceversa si separano con reazioni di idrolisi. 14 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I carboidrati: cosa sono I carboidrati sono una fonte di energia per le cellule e i tessuti. Sono composti di carbonio e possono essere utilizzati per formare altre molecole. Costituiscono il materiale di sostegno e di rivestimento cellulare. 15 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I carboidrati: come sono Monosaccaridi Disaccaridi Polisaccaridi 16 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I carboidrati: quali sono Glucosio Saccarosio Cellulosa Amido e glicogeno 17 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Le proteine: cosa sono Le proteine sono polimeri di amminoacidi. Gli amminoacidi sono 20. Gli amminoacidi si uniscono per formare lunghe catene polipeptidiche. L’emoglobina è una proteina presente nei globuli rossi 18 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Gli amminoacidi gruppo amminico (NH3+) gruppo carbossilico (COO-) catena laterale gruppo radicale 19 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 La struttura primaria La sequenza di amminoacidi nella catena polipeptidica costituisce la struttura primaria di una proteina. I gruppi funzionali di due amminoacidi reagiscono tra loro dando origine a un legame peptidico. L’ossatura di una catena polipeptidica è formata dalla successione regolare di N–C–C. 20 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 La struttura secondaria 21 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 La struttura terziaria La struttura terziaria produce una macromolecola con una precisa forma tridimensionale, la cui superficie esterna presenta gruppi funzionali capaci di svolgere particolari reazioni chimiche con altre molecole specifiche. I responsabili della struttura terziaria sono le interazioni tra i gruppi R. 22 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 La struttura quaternaria La struttura quaternaria è il risultato del modo in cui le subunità polipeptidiche si legano insieme e interagiscono fra loro. 23 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I lipidi: cosa sono I lipidi sono molecole apolari insolubili in acqua. I lipidi più semplici sono i trigliceridi, chiamati comunemente grassi o olii. 24 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I lipidi: come sono Gli acidi grassi possono essere saturi o insaturi, in base alla presenza o meno di doppi legami che piegano la catena carboniosa. 25 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 I lipidi: quali sono β-carotene Steroidi Doppio strato lipidico Fosfatidilcolina 26 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Gli acidi nucleici: cosa sono Gli acidi nucleici sono polimeri formati da nucleotidi. Esistono due tipi di acidi nucleici: il DNA e l’RNA. Queste molecole mantengono, trasmettono e utilizzano l’informazione genetica. 27 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Gli acidi nucleici: come sono 28 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011 Gli acidi nucleici: quali sono 29 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore 2011