Le Macromolecole
biologiche
Prof. Paolo Abis
Lic. Classico “D. A. Azuni”
SASSARI
Introduzione
Ciascun essere vivente contiene miliardi di molecola
differenti.
La maggior parte di queste molecole si può raggruppare in 4
grandi famiglie:
• Glucidi (zuccheri o idrati di carbonio)
• Lipidi (grassi, oli e steroidi)
• Proteine
• Acidi nucleici
I glucidi
• Classe di composti organici contenenti idrogeno e
ossigeno, combinati al carbonio nelle stesse proporzioni
della molecola d'acqua (H2O).
• La formula generale della maggior parte di questi composti
può essere espressa come:
Cm(H2O)n
Sono poli idrossi aldeidi o poli idrossi chetoni.
Aldoso
Chetoso
O
OH
C
OH
H
O
OH
OH
Si possono suddividere in:
mono-saccaridi
di-saccaridi
poli-saccaridi
Glucosio
Fruttosio
Galattosio
Saccarosio
Maltosio
Lattosio
Amido
Cellulosa
Glicogeno
mono-saccaridi
Hanno da 3 a 8 atomi di carbonio:
Triosi (C3H6O3)
Pentosi (C5H10O5)
Esosi (C6H12O6)
Isomers
Classification of sugars
Triosi (C3H6O3)
Il più semplice monosaccaride di interesse biologico
è la gliceraldeide se presenta forma aldeidica
Diidrossiacetone se presenta forma chetonica
Pentosi (C5H10O5)
I più noti zuccheri aldopentosi sono il D-ribosio che è un
costituente degli acidi nucleici (RNA)
Ed il 2-deossiribosio suo omologo che fa parte dell’DNA
Esosi (C6H12O6)
L’aldoesoso più diffuso e più noto è il D-glucosio
Il chetoesoso più diffuso e più noto è il D-fruttosio
Disposizione molecolare
I pentosi e gli esosi esistono in due forme in
equilibrio tra loro :
– la forma a catena aperta
– la forma ad anello
Struttura ad anello
La struttura ciclica si forma attraverso l’ossigeno che fa da
ponte fra il carbonio 5 ed il carbonio 1 mentre il gruppo
CH2OH è posizionato sopra l’anello.
6
CH2 OH
o
5
1
4
3
2
Di-saccaridi
I monosaccaridi possono legarsi a due a due :
Saccarosio (zucchero da cucina) :
glucosio -fruttosio + H2O
glucosio + frutosio
= sintesi per disidratazione (viene liberata una
molecola di acqua)
Di-saccaridi
Nei disaccaridi i monomeri, che possono essere anche
diversi, sono uniti attraverso un « ponte chimico »
rappresentato da un atomo di ossigeno
Tale legame si chiama legame glicosidico
Saccarosio
Glucosio + fruttosio
Lattosio
Glucosio + galattosio
Potere dolcificante dei glucidi
Le miel est formé d'un mélange
d'eau (25%) et de glucides (75%):
glucose (25 à 35%), fructose (35 à
45%) et saccharose (5%)
• Saccharose :
100
• Fructose :
140
• Glucose :
80
• Galactose :
65
• Maltose :
45
• Lactose :
20
I disaccaridi non possono
essere assorbiti direttamente
nel sague. Devono essere
separati in monosaccaridi
nell’intestino.
La Polimerizzazione
Condensazione : monomero  oligomero  polimero
Poli-saccaridi
I Polisaccaridi sono carboidrati polimerici, ottenuti dalla
condensazione di centinaia di molecole di
monosaccaride, che è quasi sempre il glucosio:
Glicogeno
α-D-Glucosio
Amido
α-D-Glucosio
Cellulosa
β-D-Glucosio
Polisaccaridi strutturali
Sono idrolizzati in monosaccaridi quando la cellula deve
utilizzarli come fonti di energia.
Amido
• L'amido è il carboidrato di riserva delle piante,
immagazzinato come fonte energetica, sintetizzato
per via enzimatica a partire dal glucosio, a sua volta
prodotto dalla fotosintesi clorofilliana
Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules
d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en
bleu par de l'iode.
Grain d'amidon
Cellule de pomme de terre
Polisaccaridi di riserva
Glicogeno
• Il glicogeno è un polimero (omopolimero) del
glucosio che costituisce una riserva energetica
degli Animali e nei Funghi. Nei Vertebrati è
conservato prevalentemente nel fegato.
• nei muscoli il glicocegeno, è disponibile solo per
le necessita del muscolo, che lo utilizza
completamente.
I Glucidi
Cellulosa
Polisaccaridi strutturali
• Cellulosa Polisaccaride
complesso, costituito
da
molecole
di
glucosio, in numero
variabile da 500 a
1500, unite tra loro in
una
lunga
catena
lineare.
È
il
componente principale
della parete cellulare
di tutte le cellule
vegetali e costituisce
circa il 50% del legno,
a
cui
conferisce
rigidità e sostegno
Forme des fibres. Ces fibres se collent ensemble
pour former les tissus durs des végétaux.
Polisaccaridi strutturali
Chitina
• Composto
organico
complesso,
tipico
dell’esoscheletro (o cuticola) degli artropodi, al
quale conferisce grande resistenza meccanica.
Riassumendo... I Glucidi
1. Monosaccaridi
Glucosio
Fruttosio
Galattosio
Saccarosio
Lattosio
2. Disaccaridi
Maltosio
3. Polisaccaridi…
…di riserva
…strutturali
Amido
Cellulosa
Glicogeno
Chitina
Riassumendo... I Glucidi
Ruolo
• Struttura (soprattutto nei vegetali) : cellulosa
• Energia
Tutti i glucidi possono essere trasformati in glucosio.
Glucosio = "carburante" nella respirazione cellulare
1 glucosio + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O + Energia