Carboidrati (zuccheri) FORNISCONO ENERGIA

MONOSACCARIDI monomeri dei carboidrati, possono essere assemblati tra loro per dare polisaccaridi tramite un processo di condensazione.

La loro formula grezza è un multiplo di CH2O e i principali monosaccaridi sono il glucosio e il fruttosio (C6H12O6 , isomeri e tutti i C sono ibridi sp3).

DISACCARIDI  costruiti mediante condensazione di due monosaccaridi.

1 monos cede un H, 1 monos cede un intero gruppo ossidrilico OH

I principali disaccaridi sono due: maltosio (due glucosi) e saccarosio (un glucosio e un fruttosio).

POLISACCARIDI  polimeri formati da centinaia di monosaccaridi uniti tra loro per condensazione. I principali sono: - amido (costituito solo da glucosi, deve essere

Interamente smontato per essere digerito,

immagazzina zuccheri nei vegetali)

- glicogeno (per immagazzinare zuccheri negli animali, è uguale all'amido solo

più ramificato)

- cellulosa ( principale componente del legno, noi non la digeriamo perché è

composta da monomeri levogiri, non ha funzione nutritiva ha una

struttura ancora più ramificata del glicogeno)

amido e glicogeno hanno funzione di RISERVA, la cellulosa di STRUTTURA.

Lipidi (grassi) IMMAGAZZINANO ENERGIA

INSATURI o vegetali, se ci sono doppi legami all'interno della molecola, per

saturarli si aggiunge H

SATURI o animali, se contengono il max numero di H

MONOMERI: - glicerolo (alcol con tre atomi di carbonio)

- acidi grassi

GRASSO = TRIGLICERIDE il glicerolo perde un H, l'acido grasso un gruppo OH

si forma il grasso con la perdita di H2O

POLIMERI: - fosfolipidi ( formati da un gruppo fosforico PO4 3+ e due radicali

organici grassi. Sono costituiti da una coda idrofoba e da

una testa idrofila e sono importanti componenti delle

membrane cellulari)

- cere (più idrofobe dei grassi, importanti rivestimenti naturali di

frutti quali mele e pere)

- steroidi ( 3 anelli a 6 lati e 1 anello a 5 lati, usati come anabolizzanti)

Proteine FUNZIONE PRINCIPALMENTE STRITTURALE

7 CLASSI: strutturali, contrattili, riserva, difesa, trasporto, segnale, enzimi

MONOMERI: amminoacidi (formati da un C unito a un gruppo amminico, a uno

acido, a un H e ad un radicale che caratterizza la

specifica funzione della proteina)

si legano tra loro per formare le proteine, mediante legami polipeptidici per condensazione (un ammin perde un gruppo OH, l'altro un H, si libera H2O e si forma il legame peptidico)

STRUTTURA PRIMARIA sequenza di amminoacidi che formano una catena peptidica   

STRUTTURA SECONDARIA alcuni tratti del polipeptide si spiralizzano (alfa elica)

O si ripiegano (foglio ripiegato). Sono in genere

Proteine filamentose come peli e capelli o si trovano

All'interno delle fibre muscolari.

STRUTTURA TERZIARIA aspetto generale e tridimensionale del polipeptide,

globulare = sia elica che a foglio ripiegato

fibrose = sono quasi solo ad elica

globulari: enzimi, difesa, trasporto, digerenti.

STRUTTURA QUATERNARIA proteine costituite da due o più catene

polipeptidiche o subunità

SITO ATTIVO = parte più importante della proteina, dove avvengono le reazioni                                                                                   

Tipiche di questa

Acidi nucleici FUNZIONE DI STAMPO PER L'ASSEMBLAGGIO DELLE PROT

2 TIPI: - dna (acido deossiribonucleico)

- rna (acido ribonucleico)

Il DNA costituisce i geni, che determinano le specifiche funzioni delle proteine

L' RNA è l'intermediario del dna che trasporta le varie informazioni genetiche

MONOMERI: nucleotidi ( formati da uno zucchero a 5C, da un groppo fosfato e

Da una base azotata)

BASI AZOTATE: adenina - timina (formano 2 legami a ponte di H)

Citosina - guanina (formano 3 legami a ponte di H)

Nell' RNA al posto della timina troviamo l'uracile ed è costituito da un unico filamento.

Il DNA è invece costituito da due filamenti (doppia elica)

DUPLICAZIONE DEL DNA è detta "semi conservativa".

attraverso un enzima, la doppia elica rompe i legami

a ponte di H tra le varie basi azotate. Intanto

l'organismo ha già sintetizzato altri nucleotidi che si

dispongono a lato della scala rimasta "sola", secondo

un ordine ben preciso.

Cellule procariote PRIVE DI NUCLEO

NUCLEOIDE: avvolge il dna

RIBOSOMI: assemblano polipeptidi per formare proteine

MEMBRANA: racchiude il citoplasma

PARETE CELLULARE BATTERICA: racchiude la membrana

CAPSULA: intorno alla parete cellulare

PILI: ciglia corte per aderire

FLAGELLO: ciglia più lunga per muoversi all'interno di un liquido

Cellule eucariote CON NUCLEO

NUCLEO: centro del controllo genetico, contiene il dna,

DNA + proteine = cromatina (al momento della riproduzione si spiralizza

in cromosomi ed è l'unico momento in cui

è visibile, perché colorabile).

NUCLEOLO: zona in cui vengono assemblati i ribosomi, vicino al nucleo.

RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGOSO

Rete interconnessa di sacchetti appiattiti. Ha l'aspetto granulare dovuto ai ribosomi attaccati alle pareti. A mano a mano che i ribosomi hanno sintetizzato il polipeptide, questo passa nel reticolo rugoso dove gli viene assemblata una molecola di zucchero (glicoproteina). In seguito la glicoproteina verrà mandata nell'apparato di Golgi per essere rifinita chimicamente, all'interno di una vescicola di trasporto.

RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO

Rete di tubuli interconnessi privi di ribosomi, in comunicazione con il reticolo endoplasmatico rugoso. Hanno la funzione di sintetizzare i lipidi e di immagazzinare gli ioni calcio.

APPARATO DI GOLGI

Pila di sacchetti appiattiti non in collegamento tra loro. Ha la funzione di accogliere e modificare le sostanze elaborate dal reticolo endoplasmatico. Presenta un lato di entrata ed uno di uscita.

LISOSOMI (solo nelle cellule animali)

Vengono prodotti dal ret end e dall'apparato di Golgi. Sono formati da enzimi digestivi racchiusi in un sacchetto circondato da membrane. Hanno la funzione di distruggere i batteri nocivi e di riciclare gli organuli danneggiati.

VACUOLO CENTRALE (solo nelle cellule vegetali)

Ha la funzione di un grosso lisosoma e, assorbendo acqua, fa aumentare il volume delle cellule.

VACUOLO CONTRATTILE (solo nelle cellule vegetali)

Ha la funzione di assorbire e di espellere l'acqua in eccesso.

CLOROPLASTI (solo nelle cellule vegetali)

Hanno la funzione di assorbire l'energia solare e di trasformarla in energia chimica contenente molecole di zucchero. Sono divisi in 3 compartimenti:

tra la prima e la seconda membrana

nella seconda membrana, piena di liquido detto stroma

spazio dei tubuli e dei dischi, posti in piette dette grani

MITOCONDRI

Hanno la funzione di mutare l'energia chimica in ATP (adenosin trifosfato), combustibile cellulare. Hanno 2 membrane:

tra la prima e la seconda membrana c'è un liquido

la seconda membrana è piena di un liquido, la matrice mitocondriale, e qui avviene la respirazione cellulare. E pieghe esterne sono dette creste.

CITOSCHELETRO

microtubuli: sono i più grandi, dritti e cavi. Sono costituiti dalla tubulina, una proteina globulare. Servono per guidare gli organuli durante il loro movimento nel citoplasma.

Filamenti intermedi: formati da proteine fibrose. Servono da rinforzo per sopportare tensioni

Microfilamenti: sono i più piccoli. Bastoncini elicoidali fatti per lo più da astina, posta su due catene avvolte l'una sull'altra.

CIGLIA E FLAGELLI

Composti da microtubuli che hanno funzione di sostegno e di movimento

Regione centrale: composizione 9+2, nove coppie di microtubuli intorno a due coppie di microtubuli.

Corpo basale: 9 triplette di microtubuli.

Braccia di dineina: sono protuberanze proteiche che uniscono le coppie di micotubili per farli flettere.

Energia

ENERGIA CHIMICA: energia potenziale delle molecole

1° PRINCIPIO T. D. : la quantità di energia presente nell'universo è costante

2° PRINCIPIO T. D. : le reazioni energetiche aumentano il livello dell'entropia

REAZ ENDOERGONICHE: richiedono energia

REAZ ESOERGONICHE: liberano energia

METABOLISMO CELLULARE: reaz endoergoniche + reaz esoergoniche

RESPIRAZIONE CELULARE: demolizione molecole di glucosio e conservazione

dell'energia prodotta

ATP

Adenosina trifosfato, formata da adenina, ribosio, 3 gruppi fosfato uniti da legami covalenti. Per produrre energia 1)viene rimosso un gruppo fosfato

2) ATP diventa ADP (adenosina difosfato)

3) si libera energia

SUBSTRATO: sostanza su cui agisce l'enzima.

TRASPORTO PASSIVO: non viene compiuto lavoro

diffusione: tendenza di particelle a spostarsi da una zona

dove sono + concentrate ad una zona dove sono - concentrate

osmosi: caso particolare del trasporto passivo. Diffusione di

molecole d'acqua attraverso la membrana. Soluzione ipertonica:

soluz con concentr maggiore di soluto. Soluzione ipotonica:  sol

con concentr minore di soluto. Soluzioni isotoniche: = concentr di soluto.

Osmoregolazione: controllo dell'equilibrio idrico

Diffusione facilitata: grazie a proteine di trasporto

TRASPORTO ATTIVO:  richiede impiego di energia => si compie lavoro.

il 1° soluto si lega alla proteina

l'ATP cede un gruppo fosfato alla proteina => energia => la proteina libera all'esterno della cellula il soluto

il 2° soluto si lega dall'esterno alla proteina => energia => la proteina libera all'interno della cellula il soluto.

Ciclo di Krebs RICAVARE ENERGIA DAGLI ALIMENTI

1) GLICOLISI (nel citoplasma, è anaerobica)

C6H12O6

2 acido piruvico            4H 2 ATP

CH3COCOOH

2) ACETILAZIONE (nella matrice mitocondriale)

acido piruvico

+ 2H2O

CO2 2 CH3COOH

4H

3) CICLO DI KREBS (nel mitocondrio)

CH3COOH

+4H2O

4CO2 16H

4) CATENA RESPIRATORIA (sulle creste del mitocondrio)

si sommano i 4H della glicolisi + i 4H dell'acetilazione + i 16H del ciclo di Krebs per un tot di 24H.

24H + CO2

36 ATP

12 H2O

NAD e FAD: acquistando e perdendo protoni genera le reazioni di ossido riduzione.

si legano all' H

Fotosintesi

Avviene grazie ai cloroplasti, che si trovano in gran parte dalle foglie, concentrati nelle cellule del mesofillo, tessuto verde presente all'interno della foglia. L'anidride carbonica entra ed esce dalla foglia grazie agli stomi, particolari pori.Gli zuccheri vengono sintetizzati nello stroma del cloroplasto, mentre l'effettiva cattura della luce solare è dovuta ai grani.

6CO2 + 6H2O                         C6H12O6 + 6O2

L'O dell'anidride va a formare il glucosio, l'O dell'acqua va a formare l'O che poi si libererà nell'aria.

Il ciclo cellulare

INTERFASE

Gap 1: periodo in cui la cellula accresce di dimensione e sintetizza gli organuli

Fase di sintesi: Duplicazione del DNA

Gap 2:  si completa la sintesi del DNA e aumenta il volume della cellula => mitosi

FASE MITOTICA

Profase: - i filamenti di cromatina si spiralizzano in cromosomi

scompare la membrana nucleare

i 2 centrioli si spostano ai poli

si forma il fuso acromatico (filamenti proteici di tubulina)

metafase: ciascun cromosoma si dispone sul fuso acromatico sul piano equatoriale

formando la piastra equatoriale

anafase: le coppie di cromatidi si separano e vanno verso i poli

telofase: i cromatidi si ammassano intorno ai centrioli, si riformano le membrane

e i nuclei. Scompare il fuso acromatico.

Citodieresi: contemporanea alla telofase, divisione per strozzatura del citoplasma.

Meiosi

TOT CROMOSOMI = 46, suddivisi in 23 COPPIE

22 coppie sono AUTOSOMI (= uomo/donna)

1 coppia è CROMOSOMI SESSUALI

CROMOSOMI OMOLOGHI: cromosomi che portano i geni che controllano le stesse          

caratteristiche genetiche. Hanno = lunghezza,

= posizione del centromero e stesse bande di colore.

CELLULE DIPLOIDI: hanno 2 serie di cromosomi omologhi nel nucleo

CELLULE APLOIDI: hanno 1 serie di cromosomi nel nucleo ( per es i gameti, ovuli

e spermatozoi)

MEIOSI

PROFASE 1: - la cromatina si spiralizza in cromosomi

sinapsi, i cromosomi omologhi si appaiano tra loro => tetradi

crossing over, i cromatidi dei cromosomi omologhi si scambiano tra loro, casualmente, alcuni segmenti.

Scompaiono le membrane nucleari

Fuso acromatico

METAFASE 1: piastra equatoriale

ANAFASE 1: si dividono le tetrodi e i cromosomi migrano ai poli

TELOFASE1:  I cromosomi raggiungono i poli dove troviamo un assetto

Cromosomico apolide

CITODIERESI1: Il citoplasma si divide e si formano due cellule apolidi

MEIOSI 2:      uguale alla mitosi ma da una cellula madre si formano 4 cellule figlie

Sintesi proteica

Per costruire una proteina occorre un enzima che fa rompere i legami a ponte di idrogeno tra le basi azotate del DNA. Si forma un occhiello nel DNA per opera di un enzima e questa mezza catena si complementa con l' RNA messaggero. Questo RNA riceve dalla mezza catena le informazioni da portare ai ribosomi per creare catene polipeptidiche. Passando dalla membrana nucleare l' RNA viene liberato da alcune basi azotate (gli introni rimangono nella membrana nucleare, gli esoni rimangono nell'RNA). Arrivato nel reticolo endoplasmatico i ribosomi si attaccano all' RNA e iniziano la lettura delle triplette di basi azotate. A questo punto l' RNA transfert porta gli aminoacidi letti nelle varie parti del citoplasma in cui sono utili. Il transfert torna nel citoplasma e invece l 'RNA messaggero viene elaborato chimicamente e le sue basi azotate possono essere riutilizzate.