Chimica inorganica e organica, biomolecole

Calcoli di pH per soluzioni acquose

→[H+]4) Data una soluzione acquosa di idrossido di calcio Ca(OH)2 con pH=11,5 calcolare la molarità della base. (1,5·10^3 M) Base forte -> [BA]→[OH-] NB!!.: Ca(OH)2 --> Ca2+ + 2 OH- pOH= 14 - pH = 2,5 -log[OH-] = 2,5 [OH-] = 10^(-2,5) Ma è la [OH-] relativa a 2 ioni OH- → 10^(-2,5)/2 = 1,5·10^(-3) M 5) Un generico acido diprotico H2A, acido forte in entrambe le dissociazioni, ha una molarità di 0,05 M. Calcolare il pH. (=1) H2A --> 2H+ + A2- -log[H+] = pH --> -log[0.05x2] = 1 6) Calcola il pH di una soluzione acquosa che in 100 mL contiene 0,063 g di HNO3. (=2) n= g/PM --> 0.063/63 = 0.001 nM= n/V -->0.001/0.1 = 0.01 M HNO3 --> H+ + NO3- pH= -log [H+] = -log[0.01] = 2 7) Calcola il pH di una soluzione 0,005 M di H2SO4. (=2) H2SO4 --> 2H+ + SO4^2- pH= -log[H+] = -log[0.005x2] = 2 8) Calcolare il pH di una soluzione di CH3COONa 1.85 x 10^(-2) M sapendo che la costante di dissociazione dell'acido acetico è 1.8 x 10^(-5)

(=8.5)-5CH3COONa --> CH 3 COO -+ Na+CH3 COO --+ H2O --> CH3COOH + OH- drolisi basica!! [OH--] = (√ Kw/Ka x Cs) = 3.2x10- 6pOH=- log[OH --] = -log[3.2x10 = 5.5-6]pH = 14 5.5 = 8.59)

Calcolare il pH di una soluzione acquosa contenente 2.3 g del sale NH 4 Cl in 50 mL diacqua (Kb NH3 = 1.8 x 10 ) (=4.66)-5 (√ Kw/Kb x Cs) = 2.18x10[H+] = -5n = 2,3/53.5 = 0.043 M= n/V = 0.043/0.05 = 0.86 pH= -log[H+] = -log[2.18x10 = 4,66-5NH4Cl --> NH4+ + Cl- NH4+ + H2O --> NH3 + H3O+

Proteine

Le proteine sono fra i principali componenti degli organismi viventi. Svolgono funzionestrutturale che funzionalead esempio gli enzimi sono delle proteine in grado di catalizzare, cioè velocizzare e rendere→possibili, alcune delle più importanti reazioni biochimiche della vita.le unghie, i capelli, la pelle, sono costituiti principalmente da proteine.→Le proteine sono strutture polimeriche costituite a partire da venti differenti monomeri cheprendono il nome di aminoacidi .

Contengono un gruppo amminico e un acido carbossilico. Le proteine naturali sono formate da 20 diversi aminoacidi che si combinano in maniera differente a formare le diverse proteine. Questi aminoacidi si chiamano proteogenici. Di questi, il nostro organismo è in grado di sintetizzarne solamente 11. 9 aminoacidi, quindi, devono essere introdotti con l'alimentazione sono gli aminoacidi essenziali.

Legame peptidico
È il tipo di legame si ritrova all'interno delle proteine e in particolare fra i differenti monomeri che le costituiscono. L'unione di più amminoacidi per formare PEPTIDI e PROTEINE avviene mediante la formazione di un legame peptidico tra il carbossile di un amminoacido ed il gruppo amminico di un altro, con liberazione di una molecola di acqua. tripeptide 3 aa tetrapeptide 4 aa pentapeptide 5 aa polipeptide n aa = proteina. Nelle proteine le catene laterali degli amminoacidi non partecipano mai alla formazione del legame peptidico ma.sporgono pentapetide all'esterno della catena. Struttura delle proteine Le proteine sono costituite da lunghe catene di amminoacidi ripiegate o aggrovigliate su se stesse. Quattro livelli di struttura: 1) Struttura primaria: è la sequenza aminoacidica della proteina. 2) Struttura secondaria: è la conformazione che i vari segmenti della catena aminoacidica possono assumere. Queste strutture possono essere ad α elica (DNA!) o a β foglietto. 3) Struttura terziaria: è data dai ripiegamenti (aggrovigliamenti) che le varie proteine assumono per generare la loro forma. Corrisponde alla struttura tridimensionale che assume la proteina. È specifica per ciascuna proteina e dipende quasi esclusivamente dalle proprietà dei gruppi R. I gruppi R idrofobici si collocheranno all'interno della molecola, mentre all'esterno si posizioneranno i gruppi polari idrofili. La struttura è stabilizzata da ponti di solfuro, legami idrogeno e interazioni.

elettrostatiche.

4) Struttura quaternaria: è data dall'assemblamento delle differenti subunità della proteina. Le proteine possono essere costituite da più subunità, cioè da differenti catene aminoacidiche, ognuna con una sua struttura primaria, secondaria e terziaria. L'insieme delle subunità costituisce la struttura quaternaria.

Carboidrati

Sono una grande famiglia di molecole bioorganiche, composti chiave nel sistema degli organismi viventi. Il GLUCOSIO è il carboidrato più importante. È fonte di energia per organismi vegetali e animali. I carboidrati entrano a far parte anche degli acidi nucleici.

Classificazione

I carboidrati possono essere classificati in monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi, a seconda delle unità zuccherine, ma una classificazione più generale li distingue in aldosi o chetosi. Se un carboidrato presenta la funzione aldeidica aldoso→ Se un carboidrato presenta la

funzione chetonica chetoso→Glucosio FruttosioMonosaccaridiPossono avere da 3 a 9 atomi di carbonio e quindi si chiamano triosi, tetrosi, pentosi, esosi.Possono essere aldosi o chetosi.reazione di ciclizzazione: DisaccaridiSono degli oligosaccridi. Sono costituiti da due unità zuccherine che si condensano mediantelegame β glicosidico. Polisaccaridi3Sono costituiti da molte unità zuccherine in ripetizione che si condensano mediante legame β-glicosidico.di riserva energetica→ruoloamido e glicogenoruolo strutturale→cellulosa (cellobioso), chitina (N-acetil glucosammina) e peptidoglicano (è una proteina in realtà)Proprietà chimiche• Sono quasi tutti molto solubili in acqua, perché si possono venire a formare dei legami H.• Possibilità di polimerizzazione per formare oligosaccaridi e polisaccaridi• Reazione di ciclizzazione• Funzione aldeidica o chetonicaQuindi abbiamo visto le basi azotate, come

Gli zuccheri, e in particolare le loro confomazioni cicliche Il gruppo fosfato nella chimica inorganica Nucleotidi→ 4 Lipidi Sono una grande varietà di composti di origine naturale, responsabili di innumerevoli funzionibiologiche. Sono dei composti generalmente insolubili in solventi polari e solubili in solventiapolari. Funzioni • LIPIDI DI DEPOSITO con funzione energetica e protettiva • LIPIDI STRUTTURALI componenti delle membrane cellulari • LIPIDI CON ATTIVITA’ BIOLOGICA ormoni, vitamine Classi cazione • IDROLIZZABILI : sono lipidi che per reazione di idrolisi possono essere scissi in componenti piùpiccole. • NON IDROLIZZABILI : lipidi che non possono essere scissi in molecole più semplici per idrolisi. Ne fanno parte, ad esempio, alcune vitamine liposolubili (vitamina A,D, E e K) • SEMPLICI : sono lipidi semplici quelli che a seguito di idrolisi possono essere scissi in duecomponenti principali (es. cere,

• Lipidi semplici: lipidi che per idrolisi danno un solo composto (es. acidi grassi, steroli)
• Lipidi complessi: lipidi che per idrolisi danno tre o più composti (es. fosfolipidi, trigliceridi)

Caratteristiche chimiche

Dal punto di vista strutturale, i lipidi sono costituiti prevalentemente da atomi di carbonio e diidrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari (caratteristica che conferisce il comportamento idrofobico) e disposti simmetricamente.

Tuttavia, alcuni lipidi presentano, in una regione ristretta della loro molecola, gruppi polari (ad esempio fosfolipidi o in parte anche gli acidi grassi). I lipidi polari mostrano caratteristiche anpatiche. Presentano infatti un'estremità debolmente polare, che può entrare in contatto con liquidi polari, e una apolare.

I fosfolipidi si dispongono in questa maniera in una soluzione acquosa:

E in particolare in questa conformazione all'interno dei liquidi biologici:

Struttura a doppio strato fosfolipidico. È la costituizione delle membrane cellulari.

Acidi grassi

Sono una...

Classe di lipidi. Hanno formula generale. Devono avere un numero di C maggiore di 10.

• Possono essere SATURI: sono gli acidi grassi che non presentano doppi legami nella struttura.
• Possono essere INSATURI: sono quegli acidi grassi che presentano un doppio legame nella loro struttura. In questo caso, il doppio legame è indicato dalla lettera ω seguita dal numero della posizione dell'insaturazione.

Sono contenuti negli oli vegetali o animali (olio di pesce).

Rivestono importantissime funzioni all'interno del nostro organismo. Dagli acidi grassi derivano gli eicosanoidi (prostaglandine, prostacicline, trombossani, leucotrieni) che regolano importantissime funzioni nell'organismo, come:

• Secrezione acida a livello gastrico
• Febbre
• Azione antiaggregante
• Mediazione del dolore

Trigliceridi. I lipidi più abbondanti in natura sono i trigliceridi, una particolare classe di grassi. Ne fa parte ad esempio l'olio di oliva, di mais, di girasole, il...

burro. La funzione principale dei trigliceridi è quella ENERGETICA e TERMICA. Dal punto di vista chimico sono costituiti da:

1. 1 polialcol che prende il nome di glicerolo
2. 3 acidi grassi

Fra i trigliceridi abbiamo quindi gli oli e i grassi.

• Gli oli sono quei trigliceridi con punto di fusione basso, sono quindi liquidi a T ambiente. Sono generalmente di origine vegetale.
• I grassi hanno punto di fusione più elevato, sono solidi a T ambiente. Generalmente di origine animale.

Fosfolipidi

Sono i principali lipidi con funzione strutturale. Abbiamo già visto il loro comportamento in acqua e la loro presenza in tutte le membrane biologiche.

Dal punto di vista chimico:

Steroidi

Sono un'importante classe di lipidi non idrolizzabili. Hanno tutti la struttura base del ciclopentanoperidrofenantrene.

Il colesterolo è senza dubbio lo steroide più importante. Ha un ruolo fondamentale sia nelle membrane biologiche, a cui conferisce

La stabilità, intercalandosi fra ifosfolipidi, svolge sia un ruolo metabolico (entra a far parte del metabolismo dei lipidi). Gli steroidi hanno anche un ruolo fondamentale come ormoni: gli ormoni steroidei. Questi sono un gruppo di molecole steroidee che regolano moltissime funzioni dell'organismo. Gli ormoni sessuali (es. testosterone ed estradiolo) ad esempio presentano il nucleo steroideo.

La reazione di saponificazione è proprio la reazione che consente di sintetizzare il sapone. La saponificazione prevede l'idrolisi, con una soluzione acquosa di NaOH, dei trigliceridi.