Introduzione biochimica - Schemi riassuntivi di Biochimica

Introduzione biochimica

Circa 14 miliardi di anni fa l’universo ebbe origine. In pochi secondi si formarono gli elementi più semplici (idrogeno H e elio He). Man mano che l’universo si espandeva e si raffreddava, i materiali si condensavano per la formazione di gravità, generando le stelle. Alcune di queste diventarono enormi ed esplosero, rilasciando l’energia necessaria a condensare i nuclei degli elementi semplici in elementi complessi.

In miliardi di anni si formarono la Terra e gli elementi chimici attualmente presenti. Circa 4 miliardi di anni fa comparve la vita: piccoli microrganismi con la capacità di estrarre energia dai composti organici o dalla luce solare; questa energia fu poi usata per produrre una serie di biomolecole più complesse. Tutti gli organismi viventi, compresi gli esseri umani, derivano quindi da quella polvere di stelle.

La biochimica, ossia la chimica della vita, cerca quindi di spiegare come le eccezionali caratteristiche degli organismi viventi derivino da migliaia di differenti biomolecole. Allo stesso tempo mette in evidenza come tutte le molecole, di per sé prive di vita, che costituiscono gli organismi viventi, interagiscano tra loro per mantenere e perpetuare la vita utilizzando soltanto quelle leggi fisiche e chimiche che governano l’universo non vivente.

La biochimica quindi descrive la logica molecolare della vita:

• Studiando la correlazione tra la formula chimica e la funzione della molecola in un organismo vivente
• Ponendo attenzione al metabolismo (catabolismo e anabolismo) che sta alla base del flusso di energia, capacità di autoregolazione, riproduzione e funzione dell’organismo

Il suo fine ultimo rimane quello di scoprire le leggi che regolano la materia vivente.

Fondamenti di biologia cellulare

Tutti i tipi di cellule hanno alcune caratteristiche strutturali comuni:

• La membrana plasmatica definisce i contorni della cellula. È composta da molecole lipidiche e proteiche che formano intorno alla cellula una barriera sottile, resistente, flessibile e idrofobica. Le proteine di trasporto della membrana plasmatica permettono il passaggio di alcuni ioni e di alcune molecole. La flessibilità è data dal fatto che le singole proteine e i singoli lipidi della membrana plasmatica non sono legati covalentemente tra loro.
• Il citoplasma è il contenuto cellulare interno, composto da una soluzione acquosa chiamata “citosol” e da varie particelle in sospensione che svolgono funzioni diverse e specifiche. Questi componenti sono gli “organelli membranosi” come mitocondri e cloroplasti e “strutture sovramolecolari” come i ribosomi.