Biochimica - Basi-OFA (Appunti + Immagini + Esempi, 5 pagine)

PARTE II --> bioenergetica e metabolismo

Introduzione

La biochimica è la scienza che studia le molecole biologiche e i processi chimici che

avvengono negli organismi viventi.

- Richard Feynman: "la natura è una cosa meravigliosa e complessa, e la biochimica ci

offre un modo per capire la sua bellezza."

- Linus Pauling: "la biochimica è l'arte di comprendere il funzionamento della vita a livello

molecolare."

- Albert Szent: "la biochimica è l'unica scienza in grado di rivelare la verità sulla vita."

- Gerald Edelman: "la biochimica è il linguaggio della vita. Se non la capiamo, non

possiamo comprendere noi stessi."

Organizzazione della materia

La materia è tutto ciò che ci circonda e che occupa spazio, quindi tutto ciò che ha una massa e

occupa spazio.

La materia può essere organizzata in:

- Sostanze pure --> sono specie chimiche con proprietà chimico-fisiche specifiche e una

composizione chimica definita comprende:

1. Elementi = atomi dello stesso tipo, non possono essere scomposti in sostanze più

semplici

2. Composti = due o più elementi in rapporto fisso e costante, possono essere scomposti

negli elementi che li formano

- Miscele --> insieme di due o più specie chimiche in rapporti variabili e si dividono in:

1. Omogenee o soluzioni = proprietà identiche in ogni punto, unica fase

2. Eterogenee = proprietà non identiche in ogni punto, si possono identificare due o più

fasi diverse

Struttura dell'atomo:

Nucleo dell'atomo = protoni (positivi) +

• neutroni (neutro)

Elettroni ruotano in un orbitale --> negativi

• Numero di massa (A) = protoni + neutroni

• Numero atomico (Z) = numero di protoni nel

• nucleo e determina l'elemento chimico

Tavola periodica

La tavola periodica si divide in 7 periodi e 18 gruppi e contiene gli elementi come: metalli, non

metalli, gas nobili.

Gli elementi essenziali per la vita e la salute sono: ossigeno (O), carbonio (C), idrogeno (H),

azoto (N); altri elementi presenti in tracce ferro (Fe), rame (Cu), zinco (Zn).

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azoto (N); altri elementi presenti in tracce ferro (Fe), rame (Cu), zinco (Zn).

Simbolismo di Lewis

L'atomo di un elemento viene rappresentato dal simbolo dell'elemento evidenziando solo gli

elettroni dello strato esterno, o elettroni di valenza, che saranno poi coinvolti nella formazione

del legame chimico.

Gli elementi si legano tra loro tramite gli elettroni che si trovano sull'orbitale più esterno.

Secondo la regola dell'ottetto per essere stabile un elemento deve contenere 8 elettroni

sull'orbitale più esterno.

L'elettronegatività

l'elettronegatività è la tendenza (forza) relativa di un atomo ad attrarre verso sé elettroni

quando prende parte ad un legame chimico, perché l'elemento cerca la stabilità in base alla

regola dell'ottetto.

Legami chimici

Gli atomi di tutti gli elementi, ad eccezione dei gas nobili, non si presentano quasi mai come

atomi isolati ma come molecole, ovvero atomi legati fra loro per mezzo di legami chimici.

Gli atomi tendono a raggiungere una configurazione elettronica stabile analoga a quella dei

gas nobili (ottetto), perdendo (legame ionico) o mettendo in compartecipazione (legame

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gas nobili (ottetto), perdendo (legame ionico) o mettendo in compartecipazione (legame

covalente) i loro elettroni di valenza.

I legami possono essere:

Intramolecolari (all'interno della stessa molecola)

•

1. Legame ionico (2-3,3)

Si forma tra atomi o gruppi in cui è avvenuto uno scambio di elettroni, uno si carica più

negativamente e uno più positivamente. L'atomo che cede elettroni si trasforma in ione

positivo (Catione), l'atomo che acquista elettroni si trasforma in ione negativo (Anione).

Si insatura facilmente tra elementi che hanno un'elevata differenza di elettronegatività

(più sono distanti, più fanno legame ionico) ed è tipico dei sali e di molti composti che

formano cristalli, ad esempio: idrogeno e cloro, sodio e cloro (NaCl), questi sono legami

deboli (esempio acqua con sale).

2. Legame covalente: puro, polare, dativo

È la compartecipazione, quindi la condivisione, di una o più coppie di elettroni esterni per

completare l'ottetto; possiamo avere un legame singolo, doppio, triplo; più ce ne sono più

sono forti e difficili da rompere.

Le tipologie di legami si capiscono in base alle differenze sulla tavola periodica:

- Puro = apolare (0-0,4) --> fra atomi uguali o con la stessa elettronegatività, gli elettroni

in comune vengono attratti con la stessa forza da entrambi i nuclei e quindi sono

condivisi in maniera uguale; se non hanno la stessa elettronegatività si forma un dipolo,

perché è dovuto alla distanza tra i due elementi

- Polare = eteropolare (0,4-2) --> fra atomi diversi e quindi con la differente valore di

elettronegatività, gli elettroni condivisi non sono equi, da una parte ci sarà maggiore

elettronegatività

- Dativo = di coordinazione --> due elettroni di legame derivano da uno solo dei due

atomi, l'atomo che fornisce la coppia di elettroni si chiama agente nucleofilo o donatore,

mentre l'atomo che accetta si chiama agente elettrofilo o accettore; solo uno dei due

condivide elettrone Biochimica Pagina 3