Biologia per il liceo/Le molecole della vita

Le molecole della vita vengono anche definite biomolecole e costituiscono la composizione chimica dell'organismo, che sarà costituito quindi da acqua e una certa quantità di biomolecole; una piccola percentuale è costituita da ioni, come lo ione calcio (Ca2+), potassio (K+), sodio (Na+), cloro (Cl-)

Le biomolecole sono costituite (in ordine di abbondanza) da: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, fosforo e zolfo. I primi tre sono sempre presenti, gli altri a seconda del tipo di biomolecola.

Gli elementi che costituiscono la base degli esseri viventi sono detti Bioelementi.

Il carbonio costituisce l'ossatura di tutte le biomolecole

Tutte le molecole organiche contengono Carbonio. Anche le macromolecole biologiche sono molecole organiche ( sono dette organiche poiché un tempo si credeva che potessero essere sintetizzate solo dagli organismi viventi, ma dopo l’esperimento di Wöhler, che ottenne Urea partendo esclusivamente da composti inorganici, coloro che sostenevano che la chimica dei viventi fosse diversa da quella degli organismi inanimati ebbero un duro colpo, e con il tempo si è abbandonato questo pensiero) di conseguenza anche queste contengono Carbonio. Il Carbonio è un non metallo, e puó formare 4 legami covalenti, con altri atomi di Carbonio o con atomi diversi. Solitamente, oltre a essere legato anche ad altri atomi di Carbonio, nelle macromolecole biologiche l’atomo Di Carbonio si lega anche a Idrogeno e Ossigeno, formando lo scheletro Carbonioso delle molecole. I composti organici formati solo da Carbonio e Idrogeno sono detti Idrocarburi, sono i più semplici e si dividono in Idrocarburi alifatici e Idrocarburi aromatici. Però bisogna dire che non tutti i composti contenenti Carbonio sono composti organici. Ad esempio, Il monossido di Carbonio ( CO) e il diossido di Carbonio (CO₂) sono considerati composti inorganici anche se contengono Carbonio.

Particolari "gruppi funzionali" conferiscono determinate caratteristiche alle biomolecole

I gruppi funzionali sono gruppi di atomi che conefriscono particolari caratteristiche alla molecola a cui si legano. Alcuni gruppi funzionali sono :

• COOH (gruppo carbossilico)
• NH2 (gruppo amminico)
• OH (gruppo ossidrile)
• CHO (aldeidico)
• SH (sulfidrile)

Le biomolecole sono organizzate in monomeri e polimeri

I monomeri sono molecole semplici che unendosi tramite reazioni di condensazione (si ricorda che una reazione di condensazione è una reazione di sintesi in cui due molecole si uniscono con l'eliminazione di una molecola d'acqua.) formano molecole più grandi e complesse dette polimeri. Sono polimeri il DNA, l'amido, la cellulosa e molte altre molecole presenti negli organismi viventi. I polimeri quindi, sono una componente fondamentale degli esseri viventi.

Le biomolecole si suddividono in carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici

I carboidrati sono molecole organiche (quindi contenenti carbonio) formate da carbonio, idrogeno e ossigeno. Devono il loro nome al fatto che per ogni atomo di ossigeno e per ogni atomo di carbonio sono presenti 2 atomi di idrogeno. Quindi la formula generale dei carboidrati è (CH2O)n, e prendendo come esempio il glucosio C6H12O6 vediamo che la proporzione è rispettata, bisogna comunque dire che esistono eccezioni. I carboidrati si distinguono in :

Monosaccaridi

Sono i carboidrati più semplici (esempio: il galattosio e il glucosio). In base al numero di atomi di carbonio si classificano come triosi (3 atomi di carbonio), tetrosi(4 atomi di carbonio), pentosi (5 atomi di carbonio), esosi (6 atomi di carbonio) ecc.

Oligosaccaridi

Formati da poche unità di monosaccaridi. Si dicono disaccaridi se formati da due monosaccaridi, trisaccaridi se formati tre monosaccaridi. Alcuni non sono possono essere digeriti dall'organismo umano.

Polisaccaridi

Formati da almeno 20 monosaccaridi, sono i carboidrati più complessi. Sono detti omopolisaccaridi se sono costituiti dalla ripetizione di un unico tipo di monosaccaride, invece si dicono eteropolisaccaridi se sono costituiti da diversi tipi di monosaccaridi Possono avere diverse funzioni, tra cui quella strutturale (ad esempio, la cellulosa costituisce la parete cellulare delle piante e la chitina quella dei funghi), energetica (il glicogeno funge da riserva energetica negli animali).