La composizione chimica della materia vivente

Interazioni biologiche e composizione chimica

Poiché i fenomeni biologici sono il risultato delle specifiche interazioni tra le molecole che compongono ciascun organismo, lo studio della biologia non può fare a meno di una conoscenza di base sul tipo di composti che la costituiscono.

Acqua e macromolecole organiche

Tutti gli esseri viventi sono costituiti da acqua e da 4 macromolecole organiche:

• Acidi nucleici (RNA, DNA)
• Proteine
• Carboidrati
• Lipidi

Composizione chimica media di una cellula batterica (E.Coli)

L'importanza biologica dell'acqua

Noi sappiamo che:

• La vita ha avuto origine nell'acqua e l'acqua è essenziale per la vita
• La materia vivente ha evoluto numerosi meccanismi che sfruttano a proprio vantaggio le caratteristiche dell'acqua (esempio: la sudorazione come mezzo per raffreddare l'organismo; l'acqua evaporando "si porta via" calore)
• L'acqua è indispensabile a tutti gli organismi viventi, che se ne devono rifornire costantemente. Gli organismi hanno sviluppato meccanismi per ridurre le perdite di acqua.
• L'acqua è il solvente della materia vivente che ne consente la fluidità e la plasticità.
• La materia vivente può essere considerata come una soluzione acquosa.

Distribuzione dell'acqua nel corpo umano

L'acqua è presente ovunque ed è fondamentale che ci sia.

Proprietà chimiche dell'acqua

Polarità

• Una delle caratteristiche dell'acqua è la polarità. Dunque l'acqua è una molecola polare in quanto vi è una differente distribuzione di cariche elettriche (elettroni) nella molecola. Tuttavia in generale è una molecola neutra.
• Nonostante ciò, gli elettroni nella molecola sono distribuiti in maniera asimmetrica. Gli elettroni tendono ad addensarsi sull'atomo di ossigeno che è più elettronegativo. Dunque vi è un addensamento di cariche negative sull'ossigeno e positive sui due atomi di idrogeno. La molecola dell'acqua è dunque dotata di polarità.

Coesione e adesione

• Un'altra proprietà dell'acqua è la coesione, dovuta ai legami a idrogeno tra le molecole d'acqua. La coesione spiega alcune caratteristiche dell'acqua, come la sua elevata tensione superficiale (infatti alcuni insetti possono camminare sull'acqua) e il suo elevato punto di ebollizione.
• L'adesione è dovuta invece ai legami idrogeno che si instaurano tra l'acqua e altre sostanze polari. Dunque forze di coesione e di adesione determinano azione capillare e tensione superficiale.

Il ghiaccio è solido perché...