Le biomolecole: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici

Le biomolecole sono il punto in cui la chimica organica incontra la biologia: zuccheri, grassi, proteine e acidi nucleici sono costruiti con i gruppi funzionali che si studiano in chimica, e le loro proprietà spiegano come funzionano le cellule. Nel programma di scienze naturali dell'ultimo anno di liceo sono un argomento centrale, collegato al metabolismo e alle biotecnologie. Questo materiale ti aiuta a ripassarle con un'attenzione costante al rapporto tra struttura e funzione.

Si parte dai carboidrati: monosaccaridi aldosi e chetosi, il glucosio in forma aperta e ciclica con gli anomeri $\alpha$ e $\beta$, il legame glicosidico, i disaccaridi (maltosio, saccarosio, lattosio) e i polisaccaridi. Il confronto tra amido, glicogeno e cellulosa mostra come lo stesso monomero, legato in modo diverso, dia una riserva di energia o una fibra strutturale, e perché l'uomo non digerisce la cellulosa.

Seguono i lipidi: i trigliceridi come esteri del glicerolo, la differenza tra acidi grassi saturi e insaturi e il suo effetto sullo stato fisico, i fosfolipidi anfipatici che formano il doppio strato delle membrane e gli steroidi come il colesterolo. La parte sulle proteine va dagli amminoacidi e dal legame peptidico ai quattro livelli di struttura, con le interazioni che stabilizzano ciascuno, fino alla denaturazione. Chiude il percorso la struttura chimica del nucleotide, con le differenze tra DNA e RNA (il funzionamento di replicazione e sintesi proteica è trattato in un altro materiale della categoria).

Il materiale offre un quiz con domande di ragionamento (prevedere i prodotti di un'idrolisi, spiegare una proprietà, riconoscere un livello di struttura in un caso concreto), ciascuna con una spiegazione; un mazzo di flashcard con definizioni e composizioni da ricordare; una prova scritta da stampare con otto domande aperte da svolgere a mano; e un'interrogazione orale in cui l'esaminatore ti fa una domanda alla volta e ti chiede di collegare la struttura alla funzione.

Il livello è quello del quinto anno del liceo. Gli esercizi sono originali e pensati per l'allenamento: i distrattori riproducono gli errori più comuni, come confondere la composizione dei disaccaridi, attribuire la struttura secondaria alle catene laterali o pensare che la denaturazione rompa i legami peptidici.

• Classificare i monosaccaridi e descrivere la forma ciclica del glucosio
• Spiegare il legame glicosidico e confrontare amido, glicogeno e cellulosa
• Collegare la struttura di trigliceridi e fosfolipidi alle loro proprietà
• Descrivere amminoacidi, legame peptidico e i quattro livelli di struttura delle proteine
• Spiegare la denaturazione
• Descrivere un nucleotide e distinguere DNA e RNA sul piano chimico

Materiale di esercitazione elaborato da Zestly.