1. Gruppi funzionali: Questi sono gruppi specifici di atomi che presentano proprietà chimiche caratteristiche. Sono come "blocchi da costruzione" che determinano la reattività chimica e le proprietà della molecola. Alcuni gruppi funzionali comuni includono:
* idrossil (-oh): Coinvolto nel legame idrogeno, rendendo le molecole polari e solubili in acqua. Trovato in alcoli, zuccheri e molte altre molecole importanti.
* carbonile (c =o): Trovato in aldeidi, chetoni e zuccheri. Colpisce la reattività e la polarità, contribuendo alla formazione di zuccheri e lipidi.
* carbossil (-cooh): Agisce come acido, donando un protone (H+). Importante in aminoacidi, acidi grassi e altre molecole.
* amino (-nh2): Agisce come base, accettando un protone (H+). Componente essenziale di aminoacidi, proteine e nucleotidi.
* fosfato (-po4): Altamente reattivo, coinvolto nel trasferimento di energia e nei percorsi di segnalazione. Trovato in DNA, RNA e ATP.
* sulfhydryl (-sh): Coinvolto nell'impostazione proteica e nell'attività enzimatica. Trovato in cisteina, un aminoacido.
* metil (-ch3): Relativamente inerte, ma può influenzare la struttura e la funzione delle molecole alterando la loro forma o idrofobicità. Coinvolto nell'espressione genica e altri processi cellulari.
2. Catene laterali (gruppi R): Questi sono gruppi specifici di atomi che variano tra molecole diverse. Nel caso degli aminoacidi, la catena laterale è ciò che determina le proprietà uniche di ciascun aminoacido.
Come questi atomi determinano la funzione:
* Polarità: La presenza di gruppi funzionali come i gruppi idrossilici e carbonilici rendono la molecola polare, permettendole di dissolversi in acqua e interagire con altre molecole polari.
* Reattività: Gruppi funzionali come i gruppi carbossilici e amminici possono agire come acidi o basi, partecipando a reazioni chimiche all'interno della cellula.
* Struttura: La disposizione di gruppi funzionali e catene laterali definisce la forma della molecola, che è cruciale per le sue interazioni con altre molecole.
* Idrofobicità/idrofilia: La presenza di gruppi idrofobici come i gruppi metilici può fare in modo che una molecola respinga l'acqua, mentre i gruppi idrofili come i gruppi idrossilici attirano l'acqua. Ciò influenza il modo in cui la molecola interagisce con altre molecole e membrane.
Esempi:
* Sugars: Contenere gruppi idrossilici e carbonilici, rendendoli polari e solubili in acqua. Sono usati come fonti energetiche e blocchi per molecole più grandi.
* Proteine: Contenere gruppi amminici, gruppi carbossilici e una varietà di catene laterali, che consentono loro di piegarsi in forme specifiche ed eseguire diverse funzioni come catalisi, trasporto e supporto strutturale.
* Acidi nucleici: Contengono gruppi di fosfato, che sono cruciali per il trasferimento di energia e per la formazione di DNA e RNA. Archiviano e trasmettono informazioni genetiche.
In sintesi, la diversità degli atomi attaccati alla spina dorsale di carbonio delle molecole consente una vasta gamma di funzioni all'interno di una cellula. Comprendendo le proprietà di questi atomi e gruppi funzionali, possiamo ottenere approfondimenti nel complesso mondo dei processi cellulari.
