biomolecole

Chimica

2022

Spieghiamo cosa sono le biomolecole e come sono le biomolecole organiche e inorganiche. Quali sono le sue funzioni e la sua importanza.

I lipidi hanno un lato idrofobico, cioè respingono l'acqua.

Cosa sono le biomolecole?

Le biomolecole o molecole biologiche sono tutte quelle molecole caratteristica degli esseri viventi, sia come prodotto delle loro funzioni biologiche, sia come costituenti dei loro corpi. Sono disponibili in una vasta e variegata gamma di dimensioni, forme e funzioni. Le principali biomolecole sono i carboidrati, proteina, il lipidi, aminoacidi, vitamine e il acidi nucleici.

Il corpo di esseri viventi È costituito principalmente da complesse combinazioni di sei elementi primordiali: carbonio (C), idrogeno (H), ossigeno (O), azoto (N), fosforo (P) e zolfo (S). Questo perché questi elementi consentono:

  • La formazione di legami covalenti (che condividono elettroni) estremamente stabile (singolo, doppio o triplo).
  • La formazione di scheletri carboniosi tridimensionali.
  • La costruzione di più gruppi funzionali con caratteristiche estremamente diverse e particolari.

Per questo motivo le biomolecole sono solitamente costituite da questi tipi di elementi chimici. Le biomolecole condividono una relazione fondamentale tra struttura e funzioni, in cui interviene anche l'ambiente in cui si trovano. Ad esempio, i lipidi hanno una parte idrofoba, cioè si respingono Acqua, motivo per cui tendono ad organizzarsi in presenza di esso in modo tale che le estremità idrofile (attratte dall'acqua) rimangano a contatto con l'ambiente e quelle idrofobe rimangano al sicuro. Questi tipi di funzioni sono fondamentali per la comprensione del funzionamento biochimico del organismi vita.

In base alla loro natura chimica, le biomolecole possono essere classificate in organiche e inorganiche.

Biomolecole inorganiche

Le biomolecole inorganiche non sono basate sul carbonio.

Le biomolecole inorganiche sono tutte quelle che non sono basate sul carbonio, tranne alcune come CO2 (g) e CO. Questi possono far parte sia di esseri viventi che di oggetti inanimati, ma sono comunque indispensabili per la esistenza del vita. Questi tipi di biomolecole non formano catene monomeriche come nel caso di quelle organiche, cioè non formano polimeri, e può essere composto da diversi elementi chimici.

Alcuni esempi di biomolecole inorganiche sono l'acqua, determinata gas come ossigeno (O2) o idrogeno (H2), NH3 e NaCl.

Biomolecole organiche

Le biomolecole organiche sono il prodotto delle reazioni chimiche del corpo.

Le biomolecole organiche si basano sulla chimica del carbonio. Queste biomolecole sono il prodotto di reazioni chimiche del corpo o del metabolismo degli esseri viventi. Sono costituiti principalmente da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O). Possono anche avere come parte della loro struttura elementi metallici come ferro (Fe), cobalto (Co) o nichel (Ni), nel qual caso verrebbero chiamati oligoelementi. Qualsiasi proteina, amminoacido, lipide, carboidrato, acido nucleico o vitamina è un buon esempio di questo tipo di biomolecole.

Funzioni delle biomolecole

L'ereditarietà negli esseri viventi è possibile grazie all'esistenza del DNA.

Le biomolecole possono avere diverse funzioni, come:

  • Funzioni strutturali. Proteine ​​e lipidi fungono da materiale di supporto del cellule, mantenendo la struttura delle membrane e dei tessuti. I lipidi costituiscono anche la riserva energetica nel animali e il impianti.
  • Funzioni di trasporto. Alcune biomolecole servono a mobilitare nutrienti e altre sostanze in tutto il corpo, all'interno e all'esterno delle cellule, legandosi ad esse attraverso link specifico che può poi essere rotto. Un esempio di questo tipo di biomolecola è l'acqua.
  • Funzioni di catalisi. Il enzimi sono biomolecole capaci di catalizzare (accelerare) la velocità di determinate reazioni chimiche senza farne parte, quindi non sono né un reagente né un prodotto. Questi tipi di biomolecole regolano un ampio gruppo di processi chimici e biologici che si verificano nel corpo umano, negli animali e nelle piante. Esistono anche degli inibitori, che sono molecole che rallentano alcune reazioni chimiche e, quindi, intervengono anche nella regolazione dei processi chimici e biologici. Esempi di enzimi sono l'amilasi, che viene prodotta nella bocca e consente di scomporre le molecole di amido, e la pepsina, che viene prodotta nello stomaco e consente di scomporre le proteine ​​in amminoacidi.
  • Funzioni energetiche. Il nutrizione degli organismi viventi può essere autotrofico, quando sono in grado di sintetizzare i composti fondamentali per il loro metabolismo a spese di molecole inorganiche (senza dipendere da un altro essere vivente), oppure eterotrofico, quando ottengono il materiale organico necessario per il suo metabolismo da materia organica sintetizzata da altri organismi autotrofi o eterotrofi (a seconda di un altro essere vivente). In entrambi i casi, l'energia necessaria per sostenere la vita negli organismi viventi è ottenuta attraverso un processo chiamato ossidazione, che consiste nella scomposizione del glucosio in forme più semplici per produrre energia. I lipidi sono anche una fonte essenziale di energia.
  • Funzioni genetiche. Il DNA (acido desossiribonucleico) è un acido nucleico che contiene tutte le informazioni genetiche necessarie per lo sviluppo e il funzionamento di tutti gli esseri viventi. Inoltre, è responsabile della trasmissione delle informazioni ereditarie. D'altra parte, il RNA (ribonucleico) è un acido ribonucleico coinvolto nella sintesi delle proteine ​​necessarie per lo sviluppo e la funzione delle cellule. DNA e RNA non agiscono da soli, il DNA usa l'RNA per trasmettere Informazioni genetiche durante la sintesi proteica. Queste due biomolecole costituiscono la base del genoma (tutto il materiale genetico che un particolare organismo contiene), quindi determinano che cosa è una specifica specie o individuo.

Importanza delle biomolecole

Le biomolecole sono essenziali per la nascita, lo sviluppo e il funzionamento di tutte le cellule che compongono gli organismi viventi. Svolgono funzioni vitali di supporto, regolazione dei processi e trasporto di sostanze in ciascuna delle cellule che compongono i tessuti, gli organi e i sistemi di organi.

La mancanza di una certa biomolecola in un organismo vivente può causare carenze e squilibri nel suo funzionamento, provocandone il deterioramento o la Morte.

Bioelementi e biomolecole

I bioelementi sono chiamati gli elementi chimici da cui sono composte le biomolecole, quindi, sono gli elementi presenti negli esseri viventi.

I bioelementi possono essere classificati come:

  • Bioelementi primari. Costituiscono il 99% della materia vivente di tutti gli esseri viventi conosciuti. Sono: carbonio (C), ossigeno (O), idrogeno (H), azoto (N), zolfo (S) e fosforo (P).
  • Bioelementi secondari. Sono quelli che, pur essendo essenziali per la vita e per il corretto funzionamento del corpo, sono richiesti in quantità moderate e per scopi specifici. Sono: sodio (Na), calcio (Ca), magnesio (Mg), potassio (K), cloro (Cl) e fluoro (F).

Inoltre, ci sono oligoelementi necessari per la vita, ma in quantità molto basse (0,1% dei bioelementi nel corpo). Alcuni esempi sono: ferro (Fe), iodio (I), cromo (Cr), rame (Cu), Zinco (Zn) e Boro (B).

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