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Citologia - chimica della cellula

Appunti di Citologia per l’esame del professor Zavan. Gli argomenti trattati sono i seguenti: i vari tipi di legami, i lipidi, i fosfolipidi, i legami covalenti, i legami di Van Der Waals, le interazioni idrofobiche, la fosfatidilietanolammina, la sfingomielina.

Esame di Citologia docente Prof. V. Zavan

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COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA CELLULA

Gran parte delle molecole che compongono una cellula

(tanto un batterio, quanto una cellula umana) sono

anfipatiche. Di fatto, la vita delle cellule dipende

dall’acqua, dipende dalle reazioni che si svolgono in

essa, oppure in comparti specializzati che sono le

membrane, isolate dall’acqua. Le membrane possono

creare ambienti acquosi contenenti differenti composti

al loro interno. In ordine di importanza e in termini di

peso ci sono le proteine, gli acidi nucleici, lipidi, i

polisaccaridi e gli ioni.

Le cellule non vivono in acqua distillata, né

contengono acqua distillata, ma acqua con

concentrazioni saline. E’ essenziale che queste siano

controllate dalla cellula. Questo vale soprattutto per gli

ioni: Ione sodio, cloro, potassio, calcio e ione idrogeno (che fa variare il pH). Quest’ultimo deve essere mantenuto

entro certi limiti che variano in base ai diversi comparti della cellula (che possono avere pH differenti).

Rapidamente parleremo adesso dei composti dei lipidi e delle proteine.

I Legami covalenti sono in assoluto quelli più forti (esistono differenze di forza tra tipi differenti di legami covalenti).

Nelle cellule che sono composte di acqua, il legame ionico è abbastanza debole, perché le molecole di acqua sono delle

molecole polari. Queste sono composte da ossigeno e due atomi di idrogeno. L’ossigeno essendo più elettronegativo

tende ad attirare gli elettroni; sta di fatto che, nonostante la molecola d’acqua non sia carica, gli elettroni tendono a

sostare di più dalla parte dell'ossigeno, che da quella dei due idrogeni. Quindi in questo modo l’ossigeno attrae verso di

sè anche gli ioni carichi positivamente, mentre gli idrogeni tendono ad attrarre verso di loro gli ioni carichi

negativamente

In presenza di molecole di acqua il legame ionico, che è un legame tra uno ione negativo e uno ione positivo, si

indebolisce. Così una molecola di NaCl nel vuoto è molto attaccata, mentre nell’acqua questo legame è estremamente

debole perché tra lo ione sodio che è positivo e lo ione cloro che è negativo si interpongono le molecole di acqua, e

quindi l’attrazione elettrostatica è diminuita di molto.

Legame idrogeno è il legame classico tra le molecole di acqua. L’ossigeno tende ad essere più negativo e ad avere più

elettroni a livello degli idrogeni. Nelle vicinanze di un’altra molecola d’acqua, l’ossigeno attrae l’idrogeno vicino.

Questo legame è molto debole perché è basato su interazioni elettrostatiche che dipendono non da una carica netta, ma

dalla tendenza dei singoli atomi delle molecole ad avere preferenzialmente un accumulo di elettroni o ad averne di

meno e quindi ad essere più negativi o positivi. Questo vale per qualunque composto contenga un OH: per esempio vale

per gli alcoli come l'alcol etilico CH3CH2OH… Questo OH può formare legami idrogeno. Vale anche per le molecole

di ammoniaca e tutti i suoi derivati, le ammine.

Infine ci sono i legami di Van Der Waals, assolutamente i più deboli, che si instaurano tipicamente in molecole che

tendono ad accumulare carica elettrostatica. Importante è capire che per la vita è essenziale la presenza dei legami

deboli delle molecole i cui atomi sono tenuti insieme da legami forti.

Un motivo importante è che la vita consiste non nel creare una struttura rigida, ma ad adattarsi continuamente in

condizioni sempre diverse. Una struttura rigida, basata solo su legami forti, non può adattarsi in un ambiente in

condizioni differenti, mentre una struttura in cui c’è una parte rigida e quindi è costante, ma che le cui interazioni sono

modulate da legami deboli, permette di cambiare le interazioni tra queste strutture.

Un problema dei legami deboli, è che sono legami che continuamente si formano e si distruggono. L’acqua è un fluido

perché i legami idrogeno che si formano non sono sufficientemente forti da bloccarla in una struttura. Quando la

temperatura scende, i legami si bloccano formando delle strutture esagonali. Però l’acqua liquida è una struttura caotica,

una struttura che genera entropia.

Nella vita un essere vivente, usa energia per diminuire di entropia.


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peppotta

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DETTAGLI
Esame: Citologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia 1 (ordinamento U.E. - 6 anni)
SSD:
Università: Padova - Unipd
A.A.: 2015-2016

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher peppotta di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Citologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Padova - Unipd o del prof Zavan Valeria.

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