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Biomolecole: I LIPIDI | Pillole di Scienza

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DNA, RNA e proteine - Pillole di Scienza - Aldo Baglio e Giovanni Storti

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Biomolecole: LE PROTEINE | Pillole di Scienza

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Biomolecole: I CARBOIDRATI | Pillole di Scienza

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Gli acidi nucleici sono le grandi molecole biologiche DNA e RNA, la cui presenza e il buon funzionamento, all'interno delle cellule viventi, sono fondamentali per la sopravvivenza di quest'ultime.
Un generico acido nucleico deriva dall'unione, in catene lineari, di un numero elevato di nucleotidi. I nucleotidi sono le molecole di piccole dimensioni, alla cui costituzione partecipano tre elementi: un gruppo fosfato, una base azotata e uno zucchero a 5 atomi di carbonio.

Gli acidi nucleici sono vitali per la sopravvivenza di un organismo, in quanto cooperano alla sintesi delle proteine, molecole essenziali per la corretta realizzazione dei meccanismi cellulari.
DNA e RNA differiscono tra di loro sotto alcuni aspetti.
Per esempio, il DNA presenta due catene di nucleotidi antiparallele e ha, come zucchero a 5 atomi di carbonio, il desossiribosio. L'RNA, invece, presenta di solito una catena singola di nucleotidi e possiede, come zucchero a 5 atomi di carbonio, il ribosio.

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Le proteine appartengono a una vasta famiglia di biomolecole diffuse in tutti gli

organismi viventi e nei virus. Le proteine sono presenti in tutte le cellule e nell’ambiente

extracellulare, dove svolgono molteplici funzioni e partecipano a importanti

processi fisiologici. Come esempio della diversità delle loro funzioni, le proteine

conferiscono resistenza meccanica alla pelle, alle unghie, ai tendini e ai legamenti

e costituiscono l’impalcatura strutturale dei vari organi e apparati; alcune proteine

consentono la contrazione muscolare, altre formano il citoscheletro delle cellule. Le

proteine, inoltre, agiscono come catalizzatori (enzimi), molecole segnale (ormoni

e fattori di crescita cellulare), trasportano sostanze nel sangue (emoglobina, albumina

ecc.) e attraverso la membrana cellulare (trasportatori e canali di membrana),

svolgono funzioni difensive (immunoglobuline) e, talvolta, fungono da riserva

energetica (ovalbumina). Tra tutte le biomolecole, le proteine sono le uniche a possedere

una gamma tanto ampia di funzioni diverse nei sistemi viventi

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I lipidi sono un gruppo eterogeneo di sostanze che hanno in comune la caratteristica

di essere insolubili in acqua e solubili in solventi organici apolari come

etere, cloroformio e cicloesano.

I lipidi svolgono importanti funzioni nel mondo vivente, prima fra tutte quella di

riserva energetica, ma hanno anche un ruolo strutturale: per esempio, partecipano

alla formazione delle membrane biologiche, costituiscono il rivestimento mielinico

degli assoni delle cellule nervose e agiscono come isolante termico, come nel caso

del grasso dei mammiferi marini e degli animali che vivono in climi freddi. Infine, i

lipidi sono precursori di numerose molecole dotate di attività biologica, quali vitamine

e ormoni

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I carboidrati (o glicidi o saccaridi) sono un gruppo di sostanze organiche naturali

costituite generalmente da tre soli elementi: carbonio, idrogeno e ossigeno.

Da un punto di vista chimico i carboidrati sono un esempio di composti polifunzionali,

perché contengono un gruppo carbonile (aldeidico o chetonico) insieme a più

gruppi ossidrile: per questo motivo vengono definiti poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni.

Sono considerati carboidrati anche tutte le sostanze che per idrolisi danno

composti di questo tipo.

I carboidrati svolgono due principali funzioni nel mondo vivente:

1. riserva energetica: l’amido nel mondo vegetale e il glicogeno in quello animale

sono carboidrati con funzione di riserva energetica.

2. ruolo strutturale: la cellulosa, la biomolecola più abbondante sulla Terra, è il

costituente principale della parete delle cellule vegetali, cui conferisce rigidità

e resistenza; la chitina forma l’esoscheletro di insetti e crostacei