Proteine: polimeri di amminoacidi con funzioni vitali
Le proteine sono macromolecole complesse costituite da catene di amminoacidi legati da legami peptidici. Esistono 20 tipi di amminoacidi standard che possono essere combinati in sequenze diverse per formare proteine con una vasta gamma di funzioni. Di questi, 9 sono essenziali per l'uomo e devono essere ottenuti attraverso la dieta. Le proteine hanno una struttura tridimensionale specifica, determinata dalla sequenza di amminoacidi, che è cruciale per la loro funzione. Le funzioni delle proteine sono estremamente varie e includono attività strutturali (come il collagene e la cheratina), catalitiche (enzimi), di trasporto (emoglobina), di movimento (actina e miosina), di difesa (anticorpi) e di regolazione (ormoni peptidici).Lipidi: molecole variegate con funzioni energetiche e strutturali
I lipidi sono un gruppo diversificato di composti idrofobici o anfipatici, principalmente composti da lunghe catene di idrocarburi. Queste molecole svolgono molteplici funzioni biologiche, tra cui il ruolo di riserva energetica (trigliceridi), componenti strutturali delle membrane cellulari (fosfolipidi e colesterolo), isolanti e protettivi (cere e grassi) e precursori di molecole segnale (ormoni steroidei e vitamine liposolubili). I trigliceridi sono formati da tre acidi grassi legati a una molecola di glicerolo e sono la forma principale di immagazzinamento energetico negli animali. I fosfolipidi sono costituenti essenziali delle membrane biologiche, fornendo la barriera fondamentale per la compartimentazione cellulare.Acidi nucleici: archivi genetici e messaggeri cellulari
Gli acidi nucleici, DNA (acido deossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico), sono polimeri di nucleotidi che svolgono funzioni essenziali nella conservazione e nell'espressione dell'informazione genetica. Il DNA è il materiale genetico che dirige lo sviluppo e il funzionamento di tutti gli organismi viventi, mentre l'RNA è coinvolto nella sintesi delle proteine e in altri processi cellulari come la regolazione dell'espressione genica. I nucleotidi sono composti da una base azotata, uno zucchero pentoso (deossiribosio nel DNA, ribosio nell'RNA) e un gruppo fosfato. La sequenza di basi azotate nel DNA costituisce il codice genetico che viene trascritto in RNA e tradotto in proteine, determinando le caratteristiche fenotipiche degli organismi.La biochimica: studio delle reazioni vitali
La biochimica è la disciplina scientifica che studia le reazioni chimiche e i processi che avvengono negli organismi viventi. Questo campo interdisciplinare si occupa di analizzare le strutture, le funzioni e le interazioni delle biomolecole, nonché il loro ruolo nei processi metabolici e nelle vie biochimiche. La biochimica fornisce una comprensione fondamentale dei meccanismi molecolari che sostengono la vita, permettendo di sviluppare nuove terapie mediche, migliorare la produzione agricola, comprendere le malattie a livello molecolare e proteggere l'ambiente. Attraverso la biochimica, gli scienziati possono anche esplorare le basi molecolari dell'evoluzione e della diversità biologica.