Le biomolecole sono composti organici formati da atomi di carbonio legati tra di loro o con altri elementi. Questa capacità di formare grandi molecole con caratteristiche diverse è alla base della varietà degli organismi. I composti organici sono molecole che contengono carbonio e sono sintetizzate dalle cellule, e hanno proprietà esclusive che dipendono dalla forma e grandezza del loro scheletro di atomi di carbonio e degli atomi legati. Queste biomolecole contengono dei gruppi funzionali particolari che determinano le loro proprietà e funzioni. Possono essere idrofili (solubili in acqua) o idrofobi (repellenti all'acqua).
Composti Organici
Le biomolecole vengono sintetizzate all'interno delle cellule, compiendo la trasformazione di piccole molecole in lunghe catene polimeriche costituite da monomeri. Le biomolecole comprendono i carboidrati, le proteine e i lipidi. I carboidrati forniscono l'energia e il materiale di costruzione, e sono costituiti da zuccheri legati alle proteine che formano le glicoproteine. Questi composti possono essere semplici o complessi e contengono atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. Alcuni esempi di carboidrati sono il glucosio, il galattosio e il fruttosio, che possono essere classificati in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi.
I lipidi non sono polimeri ma sono composti da atomi di carbonio e idrogeno legati da legami covalenti. Gli acidi grassi saturi hanno atomi di carbonio uniti da legami semplici, mentre gli acidi grassi insaturi presentano anche legami doppi. Questi composti hanno la funzione di immagazzinare energia, fornire protezione meccanica agli organi vitali e isolare termicamente il corpo. I lipidi comprendono i trigliceridi, i fosfolipidi e gli steroidi insieme al colesterolo, che costituiscono le membrane biologiche.
Sintesi Proteica
Le proteine sono molecole costituite da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e talvolta anche da atomi di ferro, zolfo e fosforo, e sono polimeri formati da singoli monomeri chiamati amminoacidi. Questi amminoacidi hanno una struttura simile ai trigliceridi e presentano sempre al centro un atomo di carbonio a cui sono legati idrogeno, un gruppo carbossilico e un gruppo amminico, mentre la catena laterale determina le caratteristiche di ciascun amminoacido. Le proteine hanno un'infinità di ruoli, agendo come enzimi che accelerano le reazioni chimiche, come proteine strutturali che formano strutture di sostegno e protezione per le cellule e i tessuti, come proteine contrattili che consentono la contrazione dei muscoli, come proteine di difesa per combattere le infezioni e come proteine di trasporto, trasportando specifiche sostanze nelle cellule. Le proteine hanno una struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria, e sono fondamentali per la trasmissione dell'informazione genetica.
Acidi Nucleici
Gli acidi nucleici conservano, trasmettono ed esprimono l'informazione genetica, e sono costituiti da nucleotidi, i loro monomeri. Ci sono due tipi di acidi nucleici, il DNA (acido deossiribonucleico) e l'RNA (acido ribonucleico). Il DNA si avvolge a forma di doppia elica e trasmette l'eredità di generazione in generazione, mentre l'RNA ha una struttura a filamento singolo e svolge un ruolo importante nella sintesi proteica.
In sintesi, le biomolecole svolgono un'ampia varietà di funzioni fondamentali per la vita degli organismi, determinando la struttura, la funzione e la trasmissione dell'informazione genetica.
