Biochimica

Macromolecole

I polimeri biologici possono avere da decine di migliaia a decine di milioni di atomi, o più. Questi polimeri sono composti da molte piccole molecole, ognuna delle quali non ha più di cinquanta atomi. Queste piccole molecole sono fatte quasi esclusivamente di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Contengono anche zolfo, fosforo e pochi altri atomi, che sono fondamentali per il funzionamento biologico di questi polimeri.

Ci sono quattro tipi di macromolecole.

Acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono molecole a catena lunga che sono di due tipi: DNA e RNA. I loro elementi costitutivi sono chiamati nucleotidi.

Il DNA si trova in ogni cellula. Contiene le informazioni necessarie per fare tutti gli acidi nucleici e tutte le proteine. Si trova unito in una doppia elica. È la sostanza dell'ereditarietà e contiene le informazioni che la vita passa di generazione in generazione.

L'RNA agisce per far funzionare le informazioni del DNA all'interno delle cellule del corpo. Per produrre una particolare proteina, le informazioni del DNA vengono trasferite a una molecola di RNA. Un'altra molecola di RNA la usa come una serie di istruzioni per produrre la proteina. L'RNA che produce la proteina è chiamato ribosoma e agisce come un ribozima aumentando enormemente la velocità con cui i singoli amminoacidi si collegano tra loro per formare la proteina.

Proteine

Le proteine sono polimeri di aminoacidi. Ci sono venti diversi tipi di aminoacidi comuni.

In generale, le proteine hanno due tipi di funzione. La prima è strutturale: costituiscono molte delle strutture chiave nelle cellule e nei tessuti. I muscoli, i capelli e la pelle sono tutti fatti principalmente di proteine. La seconda è funzionale: come enzimi accelerano notevolmente le reazioni chimiche in una cellula vivente. Tutta la vita cellulare consiste in mille o più reazioni chimiche, chiamate metabolismo, che trasformano le molecole mangiate in energia o in altre molecole di cui la cellula ha bisogno per sopravvivere. La funzione delle proteine è quella di accelerare queste reazioni, spesso di oltre un milione di volte più velocemente. Inoltre, esse provocano reazioni chimiche che non avverrebbero senza l'azione della proteina.

Carboidrati

I carboidrati includono zuccheri e amidi.

Gli zuccheri sono i carboidrati più semplici. I monosaccaridi sono "zuccheri singoli", come il glucosio e il fruttosio. I disaccaridi sono due monosaccaridi uniti insieme. Lo zucchero da tavola (zucchero di canna) è un disaccaride di glucosio e fruttosio. I polisaccaridi sono formati da molti monosaccaridi uniti insieme. La grande maggioranza dei polisaccaridi sono polimeri di glucosio, e sono di due tipi: amido e cellulosa. L'amido è il materiale bianco del grano, delle patate, delle mele e del pane, ed è una fonte di energia facilmente disponibile per il corpo. La cellulosa è il materiale strutturale che sostiene tutte le piante. Metà del materiale che compone il legno è cellulosa.

I carboidrati hanno una serie di funzioni nel corpo, ma la più importante è quella di agire come una fonte pronta di energia per il metabolismo delle cellule. Rompendo i legami chimici nei carboidrati, l'energia viene rilasciata e può essere utilizzata dal corpo.

Lipidi

I lipidi sono grassi e cere. I lipidi saturi contengono legami singoli e si trovano nel burro e nello strutto. I lipidi insaturi hanno uno o più doppi legami e si trovano spesso negli oli. Il corpo umano immagazzina i lipidi come fonte di energia. Quando il corpo ha bisogno di una grande quantità di energia, le molecole lipidiche vengono scomposte per liberare quell'energia.

Il DNA, un acido nucleico, è costituito da una doppia elica.


Un diagramma a nastro è un modo in cui i biochimici descrivono la forma delle proteine. Questo diagramma a nastro è della proteina emoglobina che è la sostanza rossa nel sangue. È responsabile del trasporto dell'ossigeno.

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