Biochimica

Domande di biochimica per scienze delle attività motorie e sportive

Lezione 002

Quale tra queste affermazioni è quella VERA?

• Solo dipoli ossigeno-idrogeno possono formare ponti ad idrogeno
• Molecole polari non possono formare ponti ad idrogeno
• I ponti ad idrogeno sono legami covalenti e stabili ad alte temperature
• Tutte le molecole polari sono solubili in acqua

Quale delle seguenti affermazioni riguardo la molecola dell'acqua NON è corretta?

• L'acqua è formata da due atomi di idrogeno ed un atomo di ossigeno legati covalentemente
• L'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno e quindi il legame è polarizzato
• L'ossigeno ha parziale carica negativa mentre gli idrogeni hanno parziale carica positiva
• Molecole apolari possono sempre interagire con le molecole di acqua

Quale di queste affermazioni riguardo al legame covalente è FALSA?

• Il legame covalente polare è caratterizzato da un decentramento degli elettroni di legame verso l'atomo più elettronegativo.
• Il legame covalente tra due atomi della stessa specie non è mai polare.
• Il legame covalente tra due atomi di carbonio è un legame covalente puro.
• Il legame covalente tra due atomi di idrogeno è polare.

Lezione 003

Quale affermazione riguardo alle molecole idrofobiche è FALSA?

• Si tratta sicuramente di molecole apolari.
• Le molecole idrofobiche possono essere solubilizzate in acqua utilizzando dei detergenti anfipatici.
• Le molecole idrofobiche possono essere disciolte in acqua se si mescola energicamente e si applica calore.
• Le molecole idrofobiche non possono essere disciolte in acqua.

Quale funzione hanno i detergenti?

• Possono solubilizzare molecole apolari in acqua.
• Non riescono ad interagire con molecole apolari se sono in acqua.
• Possono dissociare molecole apolari in acqua.
• Possono caricare elettricamente molecole apolari.

Completa la frase nel modo corretto.

Le molecole anfipatiche sono...

• ...molecole capaci di interagire con l'acqua solo ad alte temperature.
• ...molecole capaci di interagire solo con l'acqua e con altre molecole polari.
• ...molecole in grado di interagire sia con molecole polari che con molecole apolari ma non con le molecole d'acqua.
• ...molecole in grado di interagire sia con le molecole di acqua ed altre molecole polari che con molecole apolari.

Quale tra queste affermazioni riguardo alle molecole anfipatiche NON è vera?

• Le molecole anfipatiche non sono in grado di aggregarsi in acqua se sono presenti molecole cariche.
• Le molecole anfipatiche in acqua possono permettere di solubilizzare molecole apolari.
• Le molecole anfipatiche possono formare vescicole in cui è presente una cavità acquosa all'interno.
• Le molecole anfipatiche in acqua possono facilmente formare strutture micellari se hanno una forma a cuneo.

Quale tra queste affermazioni riguardo ai soluti è VERA?

• I sali sono solubili in solventi polari o in acqua.
• Una molecola è solubile in un solvente polare solo se viene disciolta in piccole quantità.
• Una molecola polare è sempre solubile in olio.
• Una molecola è insolubile in un solvente se il solvente ha una temperatura troppo bassa.

Lezione 004

Quale di queste affermazioni sull'acqua è FALSA?

• Gli ioni idrogeno rilasciati dalla dissociazione della molecola di acqua sono immediatamente idratati.
• La ionizzazione dell'acqua porta alla formazione di ioni idronio.
• Generalmente le molecole di acqua non sono cariche elettricamente.
• Le molecole di acqua non sono mai cariche elettricamente.

Quale affermazione riguardo alla scala del pH è FALSA?

• Il prodotto ionico dell'acqua corrisponde al valore base di 7 della scala del pH.
• Ad un valore di pH di 8 corrisponde una concentrazione di ioni H⁺ di 10⁻⁸.
• All'aumentare del valore di pH diminuisce l'acidità della soluzione.
• All'aumentare del valore di pH aumenta l'acidità della soluzione.

Quale di queste affermazioni riguardo alla costante di dissociazione acida è FALSA?

• Ka dell’acido si calcola utilizzando le misure della concentrazione molare dell’acido indissociato HA e delle due specie ioniche H⁺ e A⁻ in acqua.
• La costante di dissociazione acida Ka misura la quantità di ioni H⁺ liberati dall'acido nel mezzo.
• Maggiore è il valore della costante Ka e minore è la forza dell’acido.
• Il valore di pKa corrisponde al logaritmo negativo in base 10 della Ka.

Identifica il completamento sbagliato della seguente frase.

Il movimento di molecole di soluto all'interno di una soluzione...

• ...avviene per diffusione semplice.
• ...avviene più rapidamente se si scalda la soluzione.
• ...avviene lentamente a basse temperature.
• ...non avviene senza l'azione di mescolamento.

Identifica l'affermazione FALSA.

L'osmosi è un processo che...

• ...richiede una certa quantità di energia per avvenire.
• ...permette di equilibrare l'osmolarità di due soluzioni a concentrazione differente, separate da una membrana.
• ...regola il movimento di molecole attraverso le membrane cellulari.
• ...controlla il movimento di molecole di solvente attraverso membrane semipermeabili.

Come si può equilibrare una soluzione ipotonica in modo che non faccia scoppiare le cellule?

• Si aumenta la temperatura della soluzione.
• Si aumenta il numero delle cellule.
• Si abbassa il pH della soluzione.
• Si aumenta la concentrazione dei soluti nella soluzione.

Cosa succede se si applica una soluzione ipertonica ad una cellula?

• La cellula sviluppa microvilli.
• La cellula perde volume e si raggrinzisce.
• La cellula non si modifica in nessun modo.
• La cellula si rigonfia fino a scoppiare.

Lezione 005

Prendendo in esempio il più semplice degli amminoacidi, la glicina, quali gruppi funzionali sono presenti in questa piccola molecola?

• Un gruppo amminico secondario e un gruppo carbossilico.
• Un gruppo amminico primario ed un gruppo carbossilico.
• Un gruppo imminico ed un gruppo carbossilico.
• Un gruppo amminico primario ed un gruppo aldeidico.

Cosa determina la geometria di legame tetraedrica degli atomi di carbonio?

• La sovrapposizione tra orbitali atomici
• Le forze di repulsione tra atomi adiacenti.
• L'ibridazione Sp³ degli orbitali atomici.
• L'elettronegatività del carbonio.

Quale è la principale differenza tra legame carbonio-carbonio di tipo singolo rispetto al doppio legame carbonio-carbonio?

• Il legame doppio non si forma mai in natura ma è un legame formato artificialmente.
• Il legame singolo non può essere mai rotto mentre il doppio legame sì.
• Il legame singolo consente la rotazione sul suo asse, il doppio legame è rigido e planare.
• Il legame singolo può essere rotto più facilmente rispetto ad un legame doppio o triplo.

Gli scheletri carboniosi possono formare strutture ad anello. Quale è il limite minimo di atomi di carbonio che devono essere presenti affinché si possa formare una struttura ciclica?

• 3
• 4
• 6
• 5

Cosa succede se si formano tre doppi legami in un anello a 6 atomi di carbonio?

• L'anello si distorce e si apre.
• L'anello diventa rigido e planare.
• Non è possibile che siano presenti tre doppi legami in un anello a 6 atomi di carbonio.
• L'anello si piega a formare una sedia.

Cosa differenzia una aldeide da un chetone?

• Il differente grado di polarizzazione del legame carbonio-ossigeno.
• La posizione del gruppo funzionale carbossilico C=O sullo scheletro carbonioso della molecola, all'estremità o nel mezzo.
• La presenza di un ulteriore gruppo alcolico nelle aldeidi.
• La lunghezza e la forza del legame carbonio-ossigeno.

L'etanolo, il comune alcol etilico è un alcole formato da due atomi di carbonio, un gruppo sostituente -OH ed i restanti legami del carbonio interessano atomi di idrogeno. Quanti sono questi atomi?

• 5
• 7
• 4
• 6

Quale elemento chimico caratterizza i gruppi funzionali amminici?

• Zolfo (S)
• Azoto (N)
• Fosforo (P)
• Ossigeno (O)

Se una molecola è costituita da uno scheletro carbonioso di 3 atomi di carbonio ed è presente un legame di tipo singolo ed un legame di tipo doppio, quanti legami sono disponibili per legare atomi di idrogeno?

• 8
• 7
• 5
• 6

Identifica l'affermazione NON corretta riguardo ai legami covalenti del carbonio.

• Il legame singolo carbonio-carbonio può ruotare sul suo asse liberamente.
• Il doppio legame carbonio-carbonio permette una parziale rotazione sul suo asse.
• Il doppio legame carbonio-carbonio è rigido e planare.
• Il triplo legame tra due atomi di carbonio genera una molecola lineare e rigida.

Lezione 006

Identifica il completamento non corretto.

L'ibridazione degli orbitali del carbonio...

• ...permette all'atomo di carbonio di coordinare fino a 4 legami covalenti di tipo singolo contemporaneamente.
• ...conferisce una geometria di legame tetraedrica agli atomi di carbonio.
• ...distorce gli orbitali di legame rendendoli meno stabili.
• ...si genera per rimescolamento degli orbitali p ed s.

Le biomolecole sono spesso molecole complesse in cui sono presenti uno o più centri chiralici. Che rilevanza ha la stereoisomeria per queste molecole? Individua la risposta FALSA.

• Gli stereoisomeri non hanno grande rilevanza nel mondo biologico perché i sistemi biologici si possono adattare ai differenti stereoisomeri.
• La stereoisomeria è estremamente importante per l'interazione tra biomolecole come ad esempio l'interazione tra farmaco e suo bersaglio farmacologico o tra ligando e suo recettore.
• In alcune molecole i due stereoisomeri della stessa molecola hanno effetti e funzione differenti o talvolta totalmente opposti.
• Le biomolecole sintetizzate dall'organismo vengono sempre sintetizzate nella stessa forma stereoisomerica con reazioni stereospecifiche.

Quali di queste molecole possiede un carbonio chirale? Risposta

Se su di uno scheletro carbonioso è presente un solo gruppo sostituente ossidrilico -OH la molecola appartiene alla categoria degli:

• Alcoli.
• Chetoni.
• Aldeidi.
• Acidi carbossilici.

Quale tra queste affermazioni riguardo agli stereoisomeri NON è vera?

• I diastereoisomeri non sono speculari tra loro.
• Una molecola che ha più di un centro chirale possiede più di due stereoisomeri.
• Gli enantiomeri di una molecola sono speculari ma non sovrapponibili se ruotati.
• Gli enantiomeri di una molecola sono speculari e sovrapponibili se ruotati.

In quale nota molecola biologica troviamo 3 gruppi estere?

• Trigliceridi
• Trisaccaridi
• Acidi tricarbossilici
• Tripeptidi

Descrivi le principali differenze tra legami chimici di tipo covalente e non covalente. Spiega se una o entrambe le tipologie di legame chimico sono presenti a livello biologico ed eventualmente fornisci alcuni esempi.

Esistono legami forti e legami deboli. I legami forti sono quelli intramolecolari, che quindi si trovano all'interno nella molecola (legame covalente, ionico e metallico); quelli deboli sono legami intermolecolari che si instaurano tra le molecole (forze di Van der Waals). Gli elementi tendono a perdere o acquistare elettroni per raggiungere, nel primo caso, la configurazione elettronica del gas nobile che precede tale elemento e nel secondo caso quella del gas nobile che lo segue: tutto questo per raggiungere l'ottetto ed essere stabili. Per quanto riguarda il legame covalente questo nasce dalla messa a disposizione degli elettroni. Quindi gli elementi si uniscono scambiandosi uno o più elettroni e sulla base di questo si possono avere legami singoli, doppi o tripli. Gli elementi che si uniscono possono avere stessa elettronegatività, e in questo caso abbiamo un legame covalente puro, il quale si forma tra atomi uguali (per es. H-H, O-O, F-F, Cl-Cl). Ma il legame covalente può essere anche polare, quando avviene tra atomi con diversa elettronegatività: in queste condizioni si forma un polo negativo e un polo positivo all'interno della molecola (molecola polare). Presa come esempio la molecola di acqua, l'idrogeno è legato tramite legame covalente all'ossigeno: quest'ultimo possiede una elettronegatività maggiore rispetto all'idrogeno e perciò la coppia di elettroni che permette il legame è maggiormente attratta dall'ossigeno che assume carica negativa e l'idrogeno assume carica positiva. Un altro tipo di legame intramolecolare è il legame metallico che avviene quando gli atomi perdono i loro elettroni di valenza trasformandosi in cationi impacchettandosi poi nel miglior modo possibile. Gli elettroni di valenza non appartengono più ai singoli atomi, ma sono liberi di muoversi tra i vari cationi permettendo la formazione del così detto mare di elettroni.

Lezione 008

Un monosaccaride (zucchero) si definisce chetosio quando:

• Il gruppo carbonilico è in una qualsiasi posizione dello scheletro carbonioso tranne che alle estremità
• Il gruppo carbonilico è in una qualsiasi posizione dello scheletro carbonioso
• Il gruppo carbonilico è ad una delle estremità dello scheletro carbonioso
• Lo scheletro carbonioso manca del gruppo carbonilico

Descrivi brevemente le principali classi di biomolecole presenti nelle cellule e quali funzioni biologiche svolgono.

Le biomolecole possono essere suddivise in quattro classi fondamentali: carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici. Carboidrati e lipidi costituiscono le principali fonti energetiche degli organismi e svolgono una funzione strutturale. Le proteine, oltre ad avere un ruolo strutturale, sono i principali regolatori degli organismi viventi e sono in grado di ricoprire molteplici ruoli: in pratica consentono lo svolgimento di tutte le funzioni vitali di una cellula. Gli acidi nucleici contengono le informazioni necessarie per la biosintesi delle proteine e garantiscono la riproduzione degli organismi e il perpetuarsi della vita.

Spiega per quali motivi il glucosio viene immagazzinato come riserva energetica sotto forma di glicogeno piuttosto che venire conservato in forma di monosaccaride.

Il glucosio viene immagazzinato come riserva energetica sotto forma di glicogeno in modo tale che le molecole di glicogeno possano essere degradate in caso di necessità consentendo la formazione di glucosio che verrà utilizzato ad esempio durante uno sforzo fisico. Non è possibile conservarlo sotto forma di monosaccaride perché verrebbe immediatamente utilizzato entrando nel ciclo di Krebs, non consentendo quindi la possibilità di formazione di una fonte energetica di deposito.

Lezione 009

Amilosio ed amilopectina sono due polimeri del glucosio presenti nelle piante come riserva energetica (amidi) e differiscono tra loro poiché...

• ...l'amilosio è un polimero lineare mentre l'amilopectina è un polimero ramificato.
• ...l'amilopectina è formata da un numero inferiore di ripetizioni di glucosio.
• ...l'amilosio possiede sia unità di glucosio che unità di galattosio.
• ...L'amilopectina contiene zuccheri fosfati.

Il glucosio viene immagazzinato nelle cellule animali sotto forma di glicogeno (polimero ramificato del glucosio) perché:

• Il glucosio non può uscire dalla cellula sotto forma di glicogeno e quindi viene "bloccato" al suo interno.
• Il glicogeno è solubile e quindi facilmente utilizzabile.
• Il glicogeno è insolubile e non contribuisce all'osmolarità della cellula e quindi non causa ingresso di grandi quantità di acqua e lisi della cellula.
• Il glicogeno è più stabile a temperatura ambiente mentre il glucosio tende a degradarsi.

Il glicogeno è un polimero costituito da lunghe ripetizioni di unità di D-glucosio...

• ...tramite legame α1→4 glicosidico e non sono presenti ramificazioni
• ...unite tramite legame α1→4 glicosidico, contenente anche ramificazioni generate da legami di tipo α1→6 glicosidico
• ...unite tramite legame α1→4 glicosidico
• ...unite tramite legame β1→4 glicosidico e non sono presenti ramificazioni

Lezione 010

Quale affermazione riguardo alla cellulosa NON è corretta?

• La cellulosa è un polisaccaride costituito da unità di glucosio legate mediante legame β1→4 glicosidico.
• La cellulosa è un polisaccaride costituito da unità di glucosio legate mediante legame α1→4 glicosidico.
• La cellulosa è un polimero lineare disposto in catene parallele a formare microfibrille.
• La cellulosa è un componente glucidico della parete cellulare vegetale.

L'uomo non può digerire la cellulosa (polisaccaride strutturale presente nelle piante) poiché:

• Non possiede enzimi digestivi capaci di rompere i legami di tipo α1→4 glicosidico
• Il pH dello stomaco non è sufficientemente basso da permettere una adeguata digestione
• Non possiede enzimi digestivi capaci di rompere i legami di tipo β1→4 glicosidico
• La flora batterica intestinale umana interferisce con i processi digestivi

Il glucomannano genera senso di sazietà pur non fornendo calorie poiché si tratta di un polimero non digeribile ed altamente IGROSCOPICO. Cosa si intende con questo termine?

• Assorbe altre sostanze nutrienti a livello intestinale rendendole non digeribili.
• Libera molecole di acqua.
• Assorbe acqua aumentando di volume.
• Riduce il pH gastrico.

Completa la frase nel modo corretto.

"La cellulosa è considerata fibra alimentare nell'uomo poiché..."