Le basi della vita
La biochimica studia i costituenti della materia vivente ed i loro processi di trasformazione.
Gli esseri viventi hanno 4 tipiche caratteristiche:
- Estraggono energia dall'ambiente tramite molecole di ricarico o nutrienti
- Capacità di crescere, differenziarsi e riprodursi
- Capacità di rispondere ai cambiamenti dell'ambiente
Ci sono diverse molecole importanti della materia vivente:
- Gli elementi - I più importanti sono H, Na, Ca, K, C, N, O, P, S, Cl
- I composti
- I gruppi funzionali - composti del carbonio
- I metaboliti
- Le macromolecole
Gli organismi si dividono in due grandi categorie:
- Autotrofi: riduzione CO2 a glucosio favorita dalla luce
- Es. piante: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
- Eterotrofi: ossidazione del glucosio a CO2 e produzione di energia
- Es. noi: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Le reazioni che si svolgono nel nostro organismo possono essere di due tipi:
- Endoergoniche: reazioni che hanno bisogno di energia
- Esoergoniche: reazioni che liberano energia
Noi possiamo svolgere anche reazioni endoergoniche basta che le accoppiamo a reazioni esoergoniche.
Esempio: glucosio + fosfato inorganico → glucosio-6-fosfato
È una reazione esoergonica, lo vediamo anche dal grafico, nel grafico avviene una reazione endoergonica accoppiata ad una reazione molto esoergonica.
Le basi della vita
La biochimica studia i costituenti della materia vivente ed i loro processi di trasformazione.
Gli esseri viventi hanno 3 tipiche caratteristiche:
- Estraggono energia dall'ambiente tramite molecole di riserva o nutrienti
- Capacità di crescere, differenziare e riprodursi
- Capacità di rispondere a cambiamenti dell'ambiente
Ci sono diverse molecole importanti della materia vivente:
- Gli elementi → I più importanti sono H, N, C, O, P, S, Ca, K, Na
- I composti
- I gruppi funzionali → composti del carbonio
- I metaboliti
- Le macromolecole
Gli organismi si dividono in due grandi categorie:
- Autotrofi: riduzione CO2 a glucosio favorita dalla luce
- Reazione: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
- Eterotrofi: ossidazione del glucosio a CO2 e produzione di energia
- Noi: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Le reazioni che si svolgono nel nostro organismo possono essere di due tipi:
- Endoergoniche: reazioni che hanno bisogno di energia
- Esoergoniche: reazioni che liberano energia
Noi possiamo svolgere anche reazioni endoergoniche basta che le accoppiamo a reazioni esoergoniche
Fotofosforilazione
Glucosio + fosfato inorganico → Glucosio-6-fosfato (1)
E' una reazione esoergonica. Se vediamo anche del NAD sono reazioni avvenute e accoppiamo ad una reazione molto esoergonica.
Reazione 2
ATP → ADP + Pi
reazione molto esoergonica
Reazione 1
ΔG1
Reazione 2
ΔG2
Reazione 3
Glucosio + ATP → glucosio-6P + ADP
ΔG3 = ΔG1 + ΔG2
Per questo motivo (ovvero reazione molto esoergonica) serve sempre ATP per far avvenire reazioni endoergoniche. Così facendo abbiamo risolto il problema dell'energia ma quello della velocità, che risolveremo più avanti con gli enzimi.
L'acqua
Molarità acqua pura 55
L'acqua è la matrice ideale della vita, in quanto in essa è possibile l'interazione tra diversi tipi di molecole. Negli organismi viventi costituisce più del 70% del peso. Nello "stato" d'acqua c'è una forte coesione fra le molecole, legame ad idrogeno.
Dato che la differenza di elettronegatività è minima la molecola non scorda tendenza allo ionizzarsi. I legami di idrogeno permettono alle molecole polari di sciogliersi in acqua mentre le molecole apolari rispetto all'acqua sono idrofobe.
Nel ghiaccio ogni molecola d'acqua forma quattro legami con molecole vicine.
Legame idrogeno forte
Legame idrogeno debole
I gas non polari sono poco solubili in acqua.
Necessitano di sistemi di solubilizzazione.
Esempio: l'emoglobina che trasporta l'O2, altrimenti O2 non si scioglierebbe posto in soluzione.
All'interno del nostro corpo sono presenti delle sostanze anfipatiche composti con la doppia pola
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