La biochimica è il ramo della scienza che studia le... Mostra di più
Scienze2,972 visualizzazioni·Aggiornato May 16, 2026·13 pagineAppunti di Biochimica per la 5° Liceo
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Alice@alice_odnr
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Biochimica e Carboidrati: Le Molecole della Vita
Pensate a tutto quello che mangiate: pasta, pane, frutta. Tutte queste cose contengono carboidrati, le molecole che il vostro corpo usa principalmente per avere energia.
Le molecole organiche hanno tutte uno scheletro carbonioso e si dividono in quattro grandi famiglie: carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici. Molte di queste sono polimeri, cioè catene formate dall'unione di tanti pezzetti più piccoli chiamati monomeri.
I carboidrati si dividono in tre categorie in base alla loro complessità. I monosaccaridi sono i più semplici - come il glucosio che le vostre cellule usano per produrre energia attraverso la respirazione cellulare. Il glucosio viene demolito e questa demolizione rilascia energia che viene "impacchettata" in molecole di ATP, la vera valuta energetica delle cellule.
💡 Curiosità: Quando fate sport e vi sentite stanchi, significa che i vostri ATP si stanno trasformando in ADP e hanno bisogno di essere "ricaricati" demolendo più glucosio!
Altri monosaccaridi importanti sono il fruttosio (lo zucchero della frutta) e il ribosio/desossiribosio che si trovano nel DNA e nell'RNA. Tutti i monosaccaridi hanno numerosi gruppi ossidrili OH, un gruppo carbonile C=O e la formula generale CnH2nOn.
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Classificazione e Proprietà dei Monosaccaridi
I monosaccaridi si classificano in due modi che potete facilmente ricordare. In base alla lunghezza della catena: i pentosi hanno 5 atomi di carbonio (come ribosio e desossiribosio), mentre gli esosi ne hanno 6 (come glucosio e fruttosio).
In base alla posizione del gruppo C=O, abbiamo gli aldosi (gruppo all'estremità) e i chetosi (gruppo all'interno). Combinando questi criteri otteniamo: aldopentosi (ribosio), aldoesosi (glucosio) e chetoesosi (fruttosio).
Una caratteristica fondamentale dei monosaccaridi è la chiralità: sono molecole che hanno stereocentri (carboni legati a quattro gruppi diversi). Questo significa che potrebbero esistere in due forme speculari, chiamate enantiomeri D e L.
💡 Trucco per ricordare: Per distinguere D da L nella rappresentazione di Fisher, guardate l'OH più lontano dal carbonio carbonilico. Se è a destra = D, se è a sinistra = L.
In natura esiste principalmente solo la forma D dei monosaccaridi, mentre la forma L può essere creata in laboratorio ma non si trova negli organismi viventi.
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Ciclizzazione e Disaccaridi
Ecco una cosa interessante: i monosaccaridi in soluzione non rimangono "dritti" come li disegnate sui libri! Si ciclizzano, cioè si chiudono ad anello grazie a un ossigeno che fa da ponte tra il carbonio 5 e il carbonio 1.
Quando l'anello si forma, il carbonio 1 diventa il carbonio anomerico e può trovarsi in due posizioni diverse, creando gli anomeri α e β. Se l'OH è sotto l'anello = anomero α, se è sopra = anomero β. Questa differenza è importante biologicamente!
I disaccaridi si formano quando due monosaccaridi si uniscono attraverso un legame glicosidico. Questo legame si crea con una reazione di condensazione che elimina una molecola d'acqua.
💡 Esempi pratici: Il maltosio (due glucosi α), il lattosio e il saccarosio sono tutti disaccaridi che trovate nella vostra dieta quotidiana.
Il tipo di legame più comune è quello α-1,4-glicosidico, dove sono coinvolti il carbonio 1 di un monosaccaride e il carbonio 4 dell'altro.
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Polisaccaridi: Le Riserve Energetiche
I polisaccaridi sono catene lunghissime di monosaccaridi e hanno funzioni diverse a seconda della loro struttura. I tre più importanti sono tutti omopolimeri del glucosio: amido, glicogeno e cellulosa.
L'amido è la riserva energetica delle piante. È formato da due componenti: amilosio (25%, catena lineare) e amilopectina . Le piante lo producono dopo la fotosintesi e lo usano di notte quando non possono fare fotosintesi.
I legami nell'amido sono α-1,4-glicosidici nelle catene lineari e α-1,6-glicosidici nelle ramificazioni. Questo è importante perché il nostro sistema digestivo ha enzimi specifici per rompere questi legami!
💡 Collegamento pratico: Quando mangiate pasta o pane, gli enzimi della vostra saliva e dell'intestino spezzano l'amido per liberare glucosio che il vostro corpo può usare immediatamente.
Il processo è perfetto: le piante immagazzinano energia sotto forma di amido, voi la mangiate, la digerite e ottenete glucosio per le vostre cellule.
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Glicogeno e Cellulosa: Strutture Diverse, Funzioni Diverse
Il glicogeno è la vostra riserva energetica personale! Il fegato lo sintetizza quando avete glucosio in eccesso nel sangue dopo i pasti. La struttura è simile all'amilopectina ma con ramificazioni più frequenti .
Il glicogeno del fegato costituisce circa il 10% del suo peso ed è una riserva per tutto il corpo. Quello nei muscoli invece è "egoista": lo usano solo per se stessi! Questo sistema è fondamentale perché il cervello può ricavare energia solo dal glucosio.
La cellulosa ha una funzione completamente diversa: è strutturale. Le piante la usano per costruire le pareti cellulari. Ha una struttura lineare come l'amilosio, ma i legami sono β-1,4-glicosidici.
💡 Perché non digeriamo la cellulosa: Non abbiamo enzimi per spezzare i legami β-1,4, quindi la cellulosa passa attraverso il nostro intestino senza essere digerita. È quello che chiamiamo "fibra"!
Anche se non la digeriamo, la cellulosa è importante per la nostra dieta perché aiuta il transito intestinale e mantiene in salute il nostro microbioma.
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I Lipidi: Molecole Idrofobe Essenziali
I lipidi sono completamente diversi dai carboidrati: sono idrofobi (respingono l'acqua) e hanno funzioni diverse dall'energia immediata. Si dividono in trigliceridi, fosfolipidi e steroidi.
I trigliceridi sono formati da 1 glicerolo + 3 acidi grassi uniti tramite reazioni di esterificazione. Hanno una funzione energetica ma sono la vostra riserva secondaria: quando finite il glucosio disponibile, il corpo inizia a demolire i trigliceridi del tessuto adiposo.
Gli acidi grassi possono essere saturi (solo legami semplici) o insaturi (con doppi legami). Questa differenza è fondamentale per capire perché il burro è solido e l'olio è liquido a temperatura ambiente!
💡 Regola pratica: Trigliceridi con molti acidi grassi saturi = solidi (burro), trigliceridi con molti insaturi = liquidi (oli). Questo dipende da come si impacchettano le molecole.
Gli omega-3 e omega-6 sono acidi grassi essenziali: il vostro corpo non può produrli e dovete assumerli con la dieta. Li trovate nella frutta secca e nel pesce.
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Fosfolipidi e Steroidi
I fosfolipidi sono le molecole che formano tutte le membrane cellulari. Hanno una struttura particolare: 1 glicerolo + 2 acidi grassi + 1 gruppo fosfato. Sono anfipatiche: hanno una "testa" polare (idrofila) e due "code" apolari (idrofobe).
In soluzione acquosa, i fosfolipidi si organizzano spontaneamente in doppi strati: le teste stanno a contatto con l'acqua, le code si nascondono all'interno. Questo doppio strato può chiudersi a sfera formando le membrane cellulari!
Gli steroidi hanno una struttura completamente diversa: quattro anelli. Il più importante è il colesterolo, che regola la fluidità delle membrane cellulari e è il precursore di molte molecole importanti.
💡 Dal colesterolo derivano: Ormoni sessuali (testosterone, estrogeni), vitamina D, sali biliari per digerire i grassi, e ormoni come cortisolo e aldosterone.
Il colesterolo viene trasportato nel sangue dalle lipoproteine: LDL (lo portano dal fegato ai tessuti, "cattivo" se in eccesso) e HDL (lo riportano al fegato per essere smaltito, "buono"). L'eccesso di colesterolo LDL può causare arteriosclerosi.
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Colesterolo e Rischio Cardiovascolare
L'arteriosclerosi è un processo che si sviluppa lentamente quando c'è troppo colesterolo LDL nel sangue. Le arterie diventano progressivamente più spesse e rigide a causa dell'accumulo di colesterolo nelle loro pareti.
Quando questo succede alle coronarie (le arterie del cuore), il risultato può essere un infarto. Quando colpisce le arterie che portano sangue al cervello, si ha un ictus. Entrambi possono essere fatali.
Il colesterolo HDL invece è "buono" perché trasporta il colesterolo in eccesso dai tessuti al fegato, dove viene trasformato in sali biliari ed eliminato. È come un servizio di pulizia!
💡 Prevenzione: Una dieta equilibrata, esercizio fisico regolare e controlli medici periodici aiutano a mantenere il giusto equilibrio tra colesterolo buono e cattivo.
Il rischio cardiovascolare aumenta con l'età, ma molti fattori sono controllabili attraverso lo stile di vita. Capire come funziona il colesterolo vi aiuta a fare scelte più consapevoli.
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Le Proteine: Polimeri di Amminoacidi
Le proteine sono i "mattoni" e gli "operai" del vostro corpo. Sono polimeri di amminoacidi e ogni proteina ha una funzione specifica che dipende dalla sua forma tridimensionale.
Gli amminoacidi hanno tutti la stessa struttura base: un carbonio centrale legato a un gruppo amminico (NH2), un gruppo carbossilico (COOH), un atomo di idrogeno e un residuo laterale R che cambia. Questo residuo R determina le proprietà di ogni amminoacido.
Il residuo laterale può essere polare o apolare, e questo influenza come la proteina si piega nello spazio. Amminoacidi che si attraggono finiscono vicini, quelli che si respingono rimangono lontani. Il risultato è una forma tridimensionale specifica.
💡 Esempio drammatico: Nell'anemia falciforme, un solo amminoacido sbagliato nella catena dell'emoglobina rende la proteina non funzionante. Questo dimostra quanto sia importante la sequenza esatta!
La forma corretta è fondamentale per la funzione: se una proteina si piega male, non funziona e viene distrutta dalla cellula.
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Strutture delle Proteine e Legame Peptidico
Le proteine hanno quattro livelli di organizzazione strutturale. La struttura primaria è la sequenza specifica di amminoacidi, scritta nel DNA sotto forma di gene. Ogni gene contiene le istruzioni per costruire una proteina specifica.
La struttura terziaria è l'avvolgimento tridimensionale della catena nello spazio. Può essere globulare (come enzimi e ormoni) o fibrosa (come il collagene). Questo avvolgimento dipende dalle attrazioni e repulsioni tra gli amminoacidi della struttura primaria.
Alcune proteine hanno anche una struttura quaternaria: sono formate da più catene (subunità) unite insieme. L'emoglobina ha 4 subunità, gli anticorpi ne hanno 4 .
💡 Il legame che tiene tutto insieme: Il legame peptidico è un legame covalente che si forma tra due amminoacidi attraverso una reazione di condensazione. È tecnicamente un legame ammidico.
Le proteine sono anche chiamate polipeptidi. Quando una proteina ha struttura quaternaria, ogni singola catena è un polipeptide, ma la proteina completa è l'insieme di tutti i polipeptidi uniti.
Pensavamo che non l'avreste mai chiesto....
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Annautente iOS
Scienze2,972 visualizzazioni·Aggiornato May 16, 2026·13 pagineAppunti di Biochimica per la 5° Liceo
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Alice@alice_odnr
La biochimica è il ramo della scienza che studia le molecole organiche dei viventi e come funzionano nel nostro corpo. Capire queste molecole è fondamentale per comprendere i processi vitali, dall'energia che usiamo per muoverci fino alla struttura del nostro... Mostra di più
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Biochimica e Carboidrati: Le Molecole della Vita
Pensate a tutto quello che mangiate: pasta, pane, frutta. Tutte queste cose contengono carboidrati, le molecole che il vostro corpo usa principalmente per avere energia.
Le molecole organiche hanno tutte uno scheletro carbonioso e si dividono in quattro grandi famiglie: carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici. Molte di queste sono polimeri, cioè catene formate dall'unione di tanti pezzetti più piccoli chiamati monomeri.
I carboidrati si dividono in tre categorie in base alla loro complessità. I monosaccaridi sono i più semplici - come il glucosio che le vostre cellule usano per produrre energia attraverso la respirazione cellulare. Il glucosio viene demolito e questa demolizione rilascia energia che viene "impacchettata" in molecole di ATP, la vera valuta energetica delle cellule.
💡 Curiosità: Quando fate sport e vi sentite stanchi, significa che i vostri ATP si stanno trasformando in ADP e hanno bisogno di essere "ricaricati" demolendo più glucosio!
Altri monosaccaridi importanti sono il fruttosio (lo zucchero della frutta) e il ribosio/desossiribosio che si trovano nel DNA e nell'RNA. Tutti i monosaccaridi hanno numerosi gruppi ossidrili OH, un gruppo carbonile C=O e la formula generale CnH2nOn.
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Classificazione e Proprietà dei Monosaccaridi
I monosaccaridi si classificano in due modi che potete facilmente ricordare. In base alla lunghezza della catena: i pentosi hanno 5 atomi di carbonio (come ribosio e desossiribosio), mentre gli esosi ne hanno 6 (come glucosio e fruttosio).
In base alla posizione del gruppo C=O, abbiamo gli aldosi (gruppo all'estremità) e i chetosi (gruppo all'interno). Combinando questi criteri otteniamo: aldopentosi (ribosio), aldoesosi (glucosio) e chetoesosi (fruttosio).
Una caratteristica fondamentale dei monosaccaridi è la chiralità: sono molecole che hanno stereocentri (carboni legati a quattro gruppi diversi). Questo significa che potrebbero esistere in due forme speculari, chiamate enantiomeri D e L.
💡 Trucco per ricordare: Per distinguere D da L nella rappresentazione di Fisher, guardate l'OH più lontano dal carbonio carbonilico. Se è a destra = D, se è a sinistra = L.
In natura esiste principalmente solo la forma D dei monosaccaridi, mentre la forma L può essere creata in laboratorio ma non si trova negli organismi viventi.
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Ciclizzazione e Disaccaridi
Ecco una cosa interessante: i monosaccaridi in soluzione non rimangono "dritti" come li disegnate sui libri! Si ciclizzano, cioè si chiudono ad anello grazie a un ossigeno che fa da ponte tra il carbonio 5 e il carbonio 1.
Quando l'anello si forma, il carbonio 1 diventa il carbonio anomerico e può trovarsi in due posizioni diverse, creando gli anomeri α e β. Se l'OH è sotto l'anello = anomero α, se è sopra = anomero β. Questa differenza è importante biologicamente!
I disaccaridi si formano quando due monosaccaridi si uniscono attraverso un legame glicosidico. Questo legame si crea con una reazione di condensazione che elimina una molecola d'acqua.
💡 Esempi pratici: Il maltosio (due glucosi α), il lattosio e il saccarosio sono tutti disaccaridi che trovate nella vostra dieta quotidiana.
Il tipo di legame più comune è quello α-1,4-glicosidico, dove sono coinvolti il carbonio 1 di un monosaccaride e il carbonio 4 dell'altro.
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Polisaccaridi: Le Riserve Energetiche
I polisaccaridi sono catene lunghissime di monosaccaridi e hanno funzioni diverse a seconda della loro struttura. I tre più importanti sono tutti omopolimeri del glucosio: amido, glicogeno e cellulosa.
L'amido è la riserva energetica delle piante. È formato da due componenti: amilosio (25%, catena lineare) e amilopectina . Le piante lo producono dopo la fotosintesi e lo usano di notte quando non possono fare fotosintesi.
I legami nell'amido sono α-1,4-glicosidici nelle catene lineari e α-1,6-glicosidici nelle ramificazioni. Questo è importante perché il nostro sistema digestivo ha enzimi specifici per rompere questi legami!
💡 Collegamento pratico: Quando mangiate pasta o pane, gli enzimi della vostra saliva e dell'intestino spezzano l'amido per liberare glucosio che il vostro corpo può usare immediatamente.
Il processo è perfetto: le piante immagazzinano energia sotto forma di amido, voi la mangiate, la digerite e ottenete glucosio per le vostre cellule.
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Glicogeno e Cellulosa: Strutture Diverse, Funzioni Diverse
Il glicogeno è la vostra riserva energetica personale! Il fegato lo sintetizza quando avete glucosio in eccesso nel sangue dopo i pasti. La struttura è simile all'amilopectina ma con ramificazioni più frequenti .
Il glicogeno del fegato costituisce circa il 10% del suo peso ed è una riserva per tutto il corpo. Quello nei muscoli invece è "egoista": lo usano solo per se stessi! Questo sistema è fondamentale perché il cervello può ricavare energia solo dal glucosio.
La cellulosa ha una funzione completamente diversa: è strutturale. Le piante la usano per costruire le pareti cellulari. Ha una struttura lineare come l'amilosio, ma i legami sono β-1,4-glicosidici.
💡 Perché non digeriamo la cellulosa: Non abbiamo enzimi per spezzare i legami β-1,4, quindi la cellulosa passa attraverso il nostro intestino senza essere digerita. È quello che chiamiamo "fibra"!
Anche se non la digeriamo, la cellulosa è importante per la nostra dieta perché aiuta il transito intestinale e mantiene in salute il nostro microbioma.
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I Lipidi: Molecole Idrofobe Essenziali
I lipidi sono completamente diversi dai carboidrati: sono idrofobi (respingono l'acqua) e hanno funzioni diverse dall'energia immediata. Si dividono in trigliceridi, fosfolipidi e steroidi.
I trigliceridi sono formati da 1 glicerolo + 3 acidi grassi uniti tramite reazioni di esterificazione. Hanno una funzione energetica ma sono la vostra riserva secondaria: quando finite il glucosio disponibile, il corpo inizia a demolire i trigliceridi del tessuto adiposo.
Gli acidi grassi possono essere saturi (solo legami semplici) o insaturi (con doppi legami). Questa differenza è fondamentale per capire perché il burro è solido e l'olio è liquido a temperatura ambiente!
💡 Regola pratica: Trigliceridi con molti acidi grassi saturi = solidi (burro), trigliceridi con molti insaturi = liquidi (oli). Questo dipende da come si impacchettano le molecole.
Gli omega-3 e omega-6 sono acidi grassi essenziali: il vostro corpo non può produrli e dovete assumerli con la dieta. Li trovate nella frutta secca e nel pesce.
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Fosfolipidi e Steroidi
I fosfolipidi sono le molecole che formano tutte le membrane cellulari. Hanno una struttura particolare: 1 glicerolo + 2 acidi grassi + 1 gruppo fosfato. Sono anfipatiche: hanno una "testa" polare (idrofila) e due "code" apolari (idrofobe).
In soluzione acquosa, i fosfolipidi si organizzano spontaneamente in doppi strati: le teste stanno a contatto con l'acqua, le code si nascondono all'interno. Questo doppio strato può chiudersi a sfera formando le membrane cellulari!
Gli steroidi hanno una struttura completamente diversa: quattro anelli. Il più importante è il colesterolo, che regola la fluidità delle membrane cellulari e è il precursore di molte molecole importanti.
💡 Dal colesterolo derivano: Ormoni sessuali (testosterone, estrogeni), vitamina D, sali biliari per digerire i grassi, e ormoni come cortisolo e aldosterone.
Il colesterolo viene trasportato nel sangue dalle lipoproteine: LDL (lo portano dal fegato ai tessuti, "cattivo" se in eccesso) e HDL (lo riportano al fegato per essere smaltito, "buono"). L'eccesso di colesterolo LDL può causare arteriosclerosi.
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Colesterolo e Rischio Cardiovascolare
L'arteriosclerosi è un processo che si sviluppa lentamente quando c'è troppo colesterolo LDL nel sangue. Le arterie diventano progressivamente più spesse e rigide a causa dell'accumulo di colesterolo nelle loro pareti.
Quando questo succede alle coronarie (le arterie del cuore), il risultato può essere un infarto. Quando colpisce le arterie che portano sangue al cervello, si ha un ictus. Entrambi possono essere fatali.
Il colesterolo HDL invece è "buono" perché trasporta il colesterolo in eccesso dai tessuti al fegato, dove viene trasformato in sali biliari ed eliminato. È come un servizio di pulizia!
💡 Prevenzione: Una dieta equilibrata, esercizio fisico regolare e controlli medici periodici aiutano a mantenere il giusto equilibrio tra colesterolo buono e cattivo.
Il rischio cardiovascolare aumenta con l'età, ma molti fattori sono controllabili attraverso lo stile di vita. Capire come funziona il colesterolo vi aiuta a fare scelte più consapevoli.
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Le Proteine: Polimeri di Amminoacidi
Le proteine sono i "mattoni" e gli "operai" del vostro corpo. Sono polimeri di amminoacidi e ogni proteina ha una funzione specifica che dipende dalla sua forma tridimensionale.
Gli amminoacidi hanno tutti la stessa struttura base: un carbonio centrale legato a un gruppo amminico (NH2), un gruppo carbossilico (COOH), un atomo di idrogeno e un residuo laterale R che cambia. Questo residuo R determina le proprietà di ogni amminoacido.
Il residuo laterale può essere polare o apolare, e questo influenza come la proteina si piega nello spazio. Amminoacidi che si attraggono finiscono vicini, quelli che si respingono rimangono lontani. Il risultato è una forma tridimensionale specifica.
💡 Esempio drammatico: Nell'anemia falciforme, un solo amminoacido sbagliato nella catena dell'emoglobina rende la proteina non funzionante. Questo dimostra quanto sia importante la sequenza esatta!
La forma corretta è fondamentale per la funzione: se una proteina si piega male, non funziona e viene distrutta dalla cellula.
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Strutture delle Proteine e Legame Peptidico
Le proteine hanno quattro livelli di organizzazione strutturale. La struttura primaria è la sequenza specifica di amminoacidi, scritta nel DNA sotto forma di gene. Ogni gene contiene le istruzioni per costruire una proteina specifica.
La struttura terziaria è l'avvolgimento tridimensionale della catena nello spazio. Può essere globulare (come enzimi e ormoni) o fibrosa (come il collagene). Questo avvolgimento dipende dalle attrazioni e repulsioni tra gli amminoacidi della struttura primaria.
Alcune proteine hanno anche una struttura quaternaria: sono formate da più catene (subunità) unite insieme. L'emoglobina ha 4 subunità, gli anticorpi ne hanno 4 .
💡 Il legame che tiene tutto insieme: Il legame peptidico è un legame covalente che si forma tra due amminoacidi attraverso una reazione di condensazione. È tecnicamente un legame ammidico.
Le proteine sono anche chiamate polipeptidi. Quando una proteina ha struttura quaternaria, ogni singola catena è un polipeptide, ma la proteina completa è l'insieme di tutti i polipeptidi uniti.
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