Le biomolecole comprendono tutte le molecole organiche (ricorda che per essere tali devono essere composte almeno da carbonio e idrogeno) che possono essere prodotte dagli esseri viventi; esse comprendono le proteine, gli zuccheri, i lipidi e gli acidi nucleici.
Proteine, zuccheri e acidi nucleici sono polimeri cioè molecole formate da più unità monomeriche, uguali o simili tra loro, mentre i lipidi non si organizzano mai in polimeri perché hanno una struttura chimica diversa.
Le proteine possono essere indicate anche con i seguenti sinonimi: protidi, polipeptidi, peptidi se sono catene corte di amminoacidi (monomeri). I monomeri si uniscono tramite reazioni di condensazione con perdita di una molecola d'acqua per ogni legame formatosi (legame covalente); i monomeri si possono staccare dal polimero formatosi tramite reazioni di idrolisi con assorbimento di una molecola d'acqua.
Le proteine possono svolgere numerose funzioni negli esseri viventi: strutturali (cheratina), contrattili (miosina e actina), di trasporto (emoglobina, proteine di trasporto della membrana cellulare), enzimatiche (lisozima, enzimi digestivi), di regolazione (ormoni peptidici), di difesa (anticorpi).
Nella organizzazione delle proteine distinguiamo:
una struttura primaria che corrisponde alla sequenza con cui si legano determinati amminoacidi, questa distingue una certa proteina dalle altre;
una struttura secondaria che rappresenta un primo grado di avvolgimento delle proteine e può essere ad alfa-elica o a foglietto beta-ripiegato;
una struttura terziaria che indica un ulteriore avvolgimento delle proteine (con questa struttura la maggior parte delle proteine riesce a funzionare ossia a svolgere la propria funzione);
una struttura quaternaria in cui più subunità proteiche si legano per formare una proteina funzionante come ad esempio l'emoglobina.
I singoli amminoacidi si legano tra loro con legami peptidici tra un gruppo amminico (-NH2) di un amminoacido e un gruppo carbossilico (-COOH) dell' amminoacido vicino. Reazione di condensazione.
Le proteine possono mantenersi ripiegate grazie a legami a idrogeno, interazioni idrofobiche, ponti salini o ponti disolfuro che si formano tra i gruppi variabili (R) degli amminoacidi.
Gli zuccheri si possono chiamare anche carboidrati (in quanto hanno formula minima CH2O, immagina che siano costituiti da carbonio -carbo- e acqua -idrati-), glucidi o glicidi (ricorda il glucosio che è uno zucchero semplice).
I lipidi si possono indicare anche come grassi.
Gli acidi nucleici si possono chiamare anche polinucleotidi (i nucleotidi sono i loro componenti o monomeri).
Molte biomolecole possono presentare degli isomeri di struttura che sono molto importanti in quanto per ciascuna molecola solitamente un isomero è funzionante mentre l'altro no. Due zuccheri ad esempio si dicono isomeri tra loro se hanno la stessa formula chimica (stessa composizione), ma diversa formula di struttura cioè pur contenendo gli stessi atomi, questi sono legati tra loro in modo diverso. Sono isomeri anche molte vitamine, ad esempio l'acido ascorbico D e l'acido ascorbico L entrambi rappresentano la vit.C, ma solo la forma L è efficace. Con D ed L si indicano gli isomeri ottici capaci di deviare la luce polarizzata rispettivamente verso destra (isomero D) o verso sinistra (isomero L -levogiro).
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