AMMINE
Sono derivati dell’ammoniaca (NH
3) nei quali uno o più atomi di idrogeno sono sostituiti da altrettanti radicali alchilici (R-, come ad esempio il
gruppo -CH
3). Come l’ammoniaca anche le ammine hanno carattere
basico, perché come l’ammoniaca posseggono un doppietto elettronico non condiviso sull’atomo di azoto. Le ammine possono essere primarie
secondarie o terziarie a seconda che all’azoto (simbolo N) siano legati al posto dell’idrogeno dell’ammoniaca rispettivamente uno, due o tre gruppi -R .
.
H N H R N H R N R R N R H H H R
AMMONIACA PRIMARIA SECONDARIA TERZIARIA
Formalmente l’ammoniaca, le ammine primarie e secondarie reagiscono con gli acidi carbossilici liberando una molecola d’acqua e formando un’ammide.
ACIDI CARBOSSILICI Sono caratterizzati dalla presenza del gruppo carbossilico o carbossile –COOH. Formula generale R-COOH.
Prendono il nome dal corrispondente alcano con uguale numero di atomi di carbonio sostituendo al suffisso “-ano” il suffisso “-oico”.
Per esempio dal metano (CH4) deriva l’acido metanoico che contiene solo un atomo di carbonio, detto anche acido formico H-COOH.
Sono composti a carattere acido, il gruppo funzionale è il gruppo carbossilico
Palmitico 16 atomi C Stearico 18 atomi C Oleico 18 atomi C
Acido oleico (∆9 ottadecenoico): CH3-(CH2)7 -CH=CH-(CH2)7-COOH E’ a 18 atomi di carbonio e presenta un doppio legame “-CIS” tra il
carbonio 9 e il carbonio 10. (La lettera ∆ indica l’atomo di carbonio che presenta il doppio legame e le lettere “en” indicano che deriva da un alchene che ha almeno un doppio legame)
TRIGLICERIDI
Sono i costituenti fondamentali dei grassi e degli oli. I grassi di origine animale, come il burro, lo strutto ed il lardo sono solidi a temperatura ambiente a causa dell’elevato contenuto in acidi grassi saturi, mentre i grassi di origine vegetale, come l’olio di oliva o di semi, che contengono numerosi acidi grassi insaturi, sono liquidi nelle stesse condizioni. I trigliceridi sono esteri dell’alcol 1,2,3 propantriolo o glicerolo o glicerina, con tre molecole di acidi grassi, che possono essere uguali o diversi, nel primo caso il trigliceride è detto semplice, nel secondo caso complesso.
Gli acidi grassi più comuni non sono ramificati e possiedono un numero pari di atomi di carbonio.
CH
2-OH CH-OH CH
2-OH
O R-C-OH
+3 CH
2-O-C-R
CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O
+3 H
2O CH
2-O-C-R
CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O
FOSFOLIPIDI
Nei fosfolipidi due gruppi ossidrilici del glicerolo sono esterificati da due acidi grassi mentre il terzo è esterificato dall’acido fosforico che ,a sua volta, è
coniugato ad altre molecole (serina, colina, etanolammina, ecc.)
I fosfolipidi sono molecole anfipatiche formate da una parte polare contenente il gruppo fosfato (“testa polare”) e da una parte idrofobica formata dalle catene idrocarburiche degli acidi grassi. Essi
rappresentano i principali costituenti delle membrane biologiche
O 3 R-C-O
-+ Na
+CH
2-O-C-R CH-O-C-R CH
2-O-C-R
O O
O
CH
2-OH CH-OH CH
2-OH
+3 NaOH
+ SAPONIFICAZIONE
GLICEROLO
ANIDRIDI ACIDO CARBOSSILICO + ACIDO CARBOSSILICO
O O O
CH
3-C-OH + CH
3-CH
2-C-OH CH
3-C-O-C-CH
2-CH
3+ H
2O
ESTERI ACIDO CARBOSSILICO + ALCOL ESTERE + ACQUA
O O
CH
3-C-OH + CH
3-CH
2-OH CH
3-C-O-CH
2-CH
3+ H
20
AMMIDI ACIDO CARBOSSILICO +AMMINA = AMMIDE + ACQUA
O O
CH
3-C-OH + CH
3-CH
2-N-H CH
3-C N-CH
2-CH
3+H
20 H H
REAZIONI DEGLI ACIDI CARBOSSILICI (richiedono tutte catalisi acida)
RIBONUCLEOTIDE = base azotata + ribosio + gruppi(o) fosforici
DEOSSIRIBONUCLEOTIDE = base azotata + 2-deossiribosio + gruppi(o) fosforici ADENINA (base azotata)
RIBOSIO (zucchero) GRUPPI FOSFORICI
nucleoside
nucleoside monofosfato nucleoside difosfato
nucleoside trifosfato
ATP = Adenosina trifosfato (adenosina = adenina + zucchero)
Il legame AMMIDICO è, in realtà, rappresentabile come un ibrido di risonanza di due formule limite; per questo il legame ammidico ha caratteristica di parziale doppio legame
AMMIDE: Un’ammide contiene sempre un legame carboammidico (se questo legame si forma tra due amminoacidi si può chiamare anche LEGAME PEPTIDICO)
Il legame AMMIDICO è, in realtà, rappresentabile come un ibrido di risonanza di due formule limite; per questo il legame ammidico ha caratteristica di parziale doppio legame
ACIDO CARBOSSILICO +AMMINA = AMMIDE + ACQUA
O O
CH
3-C-OH + CH
3-CH
2-N-H CH
3-C N-CH
2-CH
3+H
20
H H
Il legame peptidico
Una coppia di amminoacidi può legarsi attraverso una reazione di condensazione (con eliminazione di una molecola di acqua) fra il gruppo carbossilico di un
amminoacido e il gruppo amminico dell'altro, in modo da formare un dipeptide.
Il legame peptidico è un legame ammidico, come quello che si forma fra un acido carbossilico e una ammina
primaria.
La gliceraldeide è il capostipite degli zuccheri aldosi (un composto è definito zucchero se contiene almeno un gruppo aldeidico o un gruppo chetonico e almeno un gruppo ossidrilico) e contiene un atomo di carbonio chirale (il carbonio 2).
L’alanina è uno dei 20 amminoacidi (un amminoacido contiene un gruppo amminico e un gruppo carbossilico legati allo stesso atomo di carbonio) e anch’essa contiene un carbonio chirale (il carbonio 2)
ISOMERIA
Gli isomeri sono composti che hanno stessa formula bruta ma diversa struttura molecolare
•Isomeria di struttura (es: idrocarburi lineari o ramificati)
• Isomeria geometrica (stereoisomeria)(es: alcheni: cis e trans)
• Isomeria ottica : capacità di ruotare il piano della luce polarizzata cioè le molecole chirali hanno potere rotatorio (esempio: zuccheri)
Carbonio chirale (asimmetrico): si dice chirale un atomo di carbonio legato a quattro sostituenti diversi. Ciascun atomo chirale dà luogo a due enantiomeri (cioè a due isomeri che sono l’uno l’immagine non sovrapponibile speculare
dell’altro) . Il carbonio deve quindi essere ibridizzato sp
3Sono detti anche zuccheri o idrati di carbonio, perché la formula dei
monosaccaridi è Cn(H2O)n con n > 2.
Si dividono in monosaccaridi, formati da unità semplici,
disaccaridi costituiti da due
monosaccaridi uniti con legame glicosidico, fino ai polisaccaridi, formati da moltissime unità.
I monosaccaridi, sono o poli-idrossi aldeidi (aldosi) o poli-idrossi
chetoni (chetosi), a seconda che il gruppo carbonilico in essi presente sia aldeidico o chetonico.
ALDOSI
Questi composti possono
presentare da tre a sette atomi di carbonio. Sul primo atomo è
presente una funzione aldeidica e su tutti gli altri delle funzioni
alcoliche.
Il progenitore degli aldosi è la gliceraldeide
CHETOSI
Sul secondo atomo di carbonio è
presente una funzione chetonica e su tutti gli altri atomi di carbonio delle funzioni alcoliche (gr. –OH).
Il progenitore dei chetosi è il diidrossiacetone
O O-H
CH
3-C-H + CH
3-CH
2-OH CH
3-C-O-CH
2-CH
3H
Æ
ALDEIDE ALCOL SEMIACETALE
Reazioni analoghe avvengono all’interno della molecola del monosaccaride, nel caso del ribosio si ha:
O C-H H-C-OH H-C-OH
H-C-OOOHHH CH2OH
D ribosio
H-C-OHHH H-C-OH ΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟΟ H-C-OH
H-C CH2OH
α D ribofuranosio
H OH
1 3 2
4 5
H
OH
O
O H H C H2O H H
Forma ciclica
Con H al posto di OH in posizione 2---> deossiribosio
Nella forma ciclica il primo atomo di carbonio diventa un nuovo centro chirale, perciò esistono due diasteroisomeri che si differenziano per la configurazione di questo centro detti anomeri (α e β) . Negli zuccheri più comuni l’anomero α presenta il gruppo OH del primo atomo di carbonio a destra (nella forma furanosica in basso) ed il β a sinistra (nella forma furanosica in alto) ; questa funzione OH non è alcolica, ma semiacetalica ed è detta, nel caso degli zuccheri, glicosidica. Una funzione alcolica è legata ad un atomo di carbonio a sua volta legato ad altri atomi di carbonio. Una funzione semiacetalica è legata ad un atomo di carbonio legato ad un atomo di ossigeno.
forma furanosica
O
furano
AMIDO: è il polisaccaride presente nelle piante con funzione di riserva energetica, costituito da due diverse forme: amilosio e amilopectina. L’amilosio è formato da migliaia di molecole di α D-glucopiranosio legate con legame α 1-4 glicosidico, la catena ha forma elicoidale. L’amilopectina ha una struttura più compatta, infatti la catena principale strutturata come quella
dell’amilosio, presenta numerose ramificazioni nelle quali due molecole di
glucosio si uniscono con legame α 1-6 glicosidico.
CELLULOSA: presente nei vegetali con la funzione di sostegno e protezione. Essa è formata da molecole di β D-glucopiranosio legate fra loro con legame β 1-4 glicosidico.
I vertebrati non posseggono enzimi capaci di scindere questo legame per cui non sono in grado di digerire la cellulosa.
Il glicogeno è il polisaccaride di riserva glucidica negli animali. E’ costituito da molecole di α-D-glucosio legate fra loro con legami α,1-4 glicosidici. Ogni 7-11 residui di glucosio esistono delle ramificazioni in cui le molecole di glucosio sono legate con legami α, 1-6 glicosidici. Le unità di glucosio vengono rimosse una per una dalle estremità non riducenti della catena di glicogeno. Quindi le ramificazioni consentono una rapida rimozione di glucosio da più estremità.
