Concetti Chiave
- Gli atomi sono composti da un nucleo con protoni e neutroni, e un guscio esterno di elettroni distribuiti in livelli di energia.
- L'acqua è fondamentale per la vita, rappresentando il 50-95% del peso degli organismi e legandosi tramite legami idrogeno.
- I carboidrati si classificano in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, svolgendo funzioni energetiche e strutturali negli organismi.
- I lipidi, composti da acidi grassi e glicerolo, sono solubili in solventi apolari e forniscono energia di riserva liberando 9,3 kilocalorie per grammo.
- Le proteine, costituite da amminoacidi, hanno funzioni strutturali ed enzimatica, con enzimi che accelerano le reazioni chimiche.
Struttura degli atomi
La materia è costituita da atomi. Gli atomi sono formati da un nucleo, contenente i protoni, carichi positivamente e, i neutroni, neutri, e da un guscio esterno, contenente gli elettroni, carichi negativamente. Gli elettroni sono distribuiti nei livelli di energia.
Gli atomi possono legarsi mediante il legame ionico, che si realizza con il trasferimento di elettroni, e mediante il legame covalente, che consiste nella condivisione di una o più coppie di elettroni.
Proprietà dell'acqua
L'acqua costituisce dal 50 al 95% del peso degli esseri viventi. Le sue molecole si legano mediante il legame idrogeno che è responsabile delle sue eccezionali proprietà.
Gli esseri viventi sono formati da quattro categorie di sostanze organiche complesse dette le biomolecole. Le molecole costituite dall'unione di più subunità uguali o simili, dette monomeri, costituiscono i polimeri. L'unione di due monomeri libera una molecola d'acqua ed è detta condensazione; il processo inverso è detto idrolisi.
Carboidrati e loro funzioni
I carboidrati sono composti ternari e si distinguono in monosaccaridi, come il glucosio, formati da una sola molecola di zucchero, disaccaridi, con due molecole, e polisaccaridi, con numerose molecole. Hanno funzioni di energia di pronto utilizzo(monosaccaridi),di trasporto dell'energia (disaccaridi), di riserva di energia (amido e glicogeno) e strutturali (cellulosa).
1 g di carboidrati contiene 3,8 kilocalorie di energia.
Lipidi e loro caratteristiche
I lipidi sono composti ternari solubili nei solventi apolari e non solubili in acqua. Grassi e oli sono formati da 3 molecole di acido grasso unite a una molecola di glicerolo. Gli acidi grassi sono caratterizzati dal gruppo carbossilico e si distinguono in saturi e insaturi. Hanno funzione di energia di riserva e liberano 9,3 kilocalorie per grammo.
Struttura e funzione delle proteine
Le proteine sono composti quaternari costituiti da amminoacidi. Ogni amminoacido è formato da un atomo di carbonio che lega un gruppo amminico, un gruppo carbossilico, un atomo di idrogeno e un residuo amminoacido. Nelle proteine vi sono 20 diversi tipi di amminoacidi che si uniscono per condensazione formando un legame covalente detto peptidico. Le proteine possono svolgere funzione strutturale ed enzimatica. Gli enzimi agiscono da catalizzatori: aumentano la velocità di una reazione chimica abbassando l'energia di attivazione.
Acidi nucleici e loro ruolo
Gli acidi nucleici contengono C,H,O,N e P sono costituiti da nucleotidi uniti per mezzo di un legame covalente, detto fosfodiesterico, a formare una catena polinucleotidica. Ogni nucleotide è formato da uno zucchero a 5 atomi di carbonio (ribosio nell'RNA e deossiribosio nel DNA), una base azotata (G,C,A e U nell'RNA; G,C,A,T nel DNA) e un gruppo fosfato.
L'RNA è generalmente a catena singola; il DNA è costituito da due catene avvolte a elica attorno a un asse centrale. L'RNA trasporta le informazioni per la sintesi delle proteine dal nucleo al citoplasma; il DNA contiene e trasmette alle generazioni successive le informazioni genetiche.
Domande da interrogazione
- Qual è la composizione fondamentale degli atomi?
- Qual è il ruolo dell'acqua negli esseri viventi?
- Quali sono le principali funzioni dei carboidrati?
- Qual è la struttura e la funzione degli acidi nucleici?
Gli atomi sono costituiti da un nucleo, che contiene protoni e neutroni, e da un guscio esterno di elettroni distribuiti nei livelli di energia.
L'acqua costituisce dal 50 al 95% del peso degli esseri viventi e le sue molecole si legano tramite legami idrogeno, conferendole eccezionali proprietà.
I carboidrati hanno funzioni di energia di pronto utilizzo (monosaccaridi), trasporto dell'energia (disaccaridi), riserva di energia (amido e glicogeno) e strutturali (cellulosa).
Gli acidi nucleici, costituiti da nucleotidi uniti da legami fosfodiesterici, svolgono un ruolo cruciale nel trasporto delle informazioni per la sintesi delle proteine (RNA) e nella trasmissione delle informazioni genetiche (DNA).
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