La composizione chimica della materia vivente

POLARITÀ.

• Una delle caratteristiche dell’acqua è la

Dunque l’acqua è una molecola polare in quanto vi è una di erente distribuzione di cariche

l’acqua molecola neutra.

elettriche (elettroni) nella molecola. Tuttavia in generale è una

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,

• Un altra proprietà dell’acqua è la dovuta ai legami a idrogeno tra le molecole

d’acqua.

La coesione spiega alcune caratteristiche dell’acqua, come la sua elevata tensione super ciale

(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 super ciale

Il ghiaccio è solido perché tra le molecole di acqua si forma un reticolo cristallino regolare e

completo. calore di evaporazione.

L’acqua inoltre presenta un elevato

Il calore di evaporazione è la quantità di energia necessaria per convertire un grammo di liquido in

vapore.

Dunque quando le molecole d’acqua passano allo stato di vapore portano con loro una grande

quantità di calore, determinando così un ra reddamento per evaporazione.

IL RUOLO DELL’ACQUA NEI SISTEMI BIOLOGICI E NELL’ORGANISMO UMANO

Il ruolo fondamentale dell’acqua dipende proprio dalle proprietà sico - chimiche di questa

molecola, che è coinvolta in quasi tutte le funzioni del corpo umano.

• Agendo nell’organismo come solvente di composti inorganici e organici, rende solubili molte

sostanze che possono essere utilizzate dal nostro organismo

• Favorisce la dissociazione degli elettroliti

• Grazie all’elevato calore speci co, conseguenza dei numerosi legami a idrogeno tra le molecole

d’acqua, funziona da liquido termostatico con capacità termoregolatrici. Ciò consente agli

organismi di mantenere relativamente costante la temperatura interna.

• Consente lo svolgimento delle trasformazioni metaboliche

• Costituisce il reagente di innumerevoli reazioni chimiche che avvengono nella cellula, come

reazioni enzimatiche e ossidazione biologica;

• Permette di eliminare le sostanze dannose (di scarto) attraverso i liquidi biologici, quali l’urina

(con l’urea) e il sudore

L’ACQUA COME SOLVENTE

All’interno della cellula l’acqua funge da solvente.

Le sostanze che possono essere solubilizzate in acqua sono:

• composti ionici (NaCl)

• composti polari (H20, molti zuccheri, alcune proteine)

Le sostanze invece insolubili in acqua sono:

• composti apolari

Principio fondamentale!!! —> “Il simile scioglie il proprio simile”

an patici,

Vi sono poi dei composti ossia dei composti costituiti da molecole che comprendono

polare apolare.

una porzione e una

Per quella porzione polare tenderebbero a solubilizzare in acqua , ma per via della porzione

apolare tendono nello stesso tempo a non solubilizzarsi in acqua

Un esempio di molecola an patica è rappresentata dai fosfolipidi, che troviamo nel doppio strato

della membrana plasmatica.

IL CARBONIO E I SUOI COMPOSTI

Oltre che da acqua la materia vivente è costituita anche da macromolecole organiche e non.

La maggior parte dei costituenti della materia vivente è rappresentata dai composti del carbonio

COMPOSTI ORGANICI

Quali sono i motivi per cui durante l’evoluzione i composti del carbonio sono stati selezionati come

costituenti della materia vivente?

legami covalenti

1) Il carbonio può formare anche molto forti, per cui combinandosi con altri atomi

di C o con atomi di altri elementi può dare origine a molecole particolarmente stabili formando

legami covalenti.

Può formare al max 4 legami covalenti con altri atomi di C o con atomi di altri elementi proprio

perché il C ha 4 elettroni di valenza.

2) Gli atomi di C possono formare tra loro legami semplici, doppi o tripli, dando origine ad una

grande varietà di catene carboniose lineari, rami cate o chiuse ad anello a numero variabile di atomi

catene scheletri carboniosi

indicate come o che rappresentano la struttura portante dei composti

biologici.

3) Gli atomi di carbonio possono combinarsi anche con atomi di erenti dal C, come l’ossigeno,

l’azoto, lo zolfo e l’idrogeno formando gruppi funzionali che, inseriti sugli scheletri carboniosi,

compongono l’enorme varietà di composti che si riscontrano nella materia vivente. Inoltre questi

gruppi funzionali, a seconda della loro natura, sono responsabili delle loro proprietà chimico -

siche.

4) Nella materia vivente il carbonio è presente sotto forma di composti organici, ed è presente ad

uno stato più o meno ridotto.

I composti organici non si formano spontaneamente, la loro sintesi richiede energia.

SCHELETRI CARBONIOSI

Rappresentano la struttura portante dei composti biologici

IDROCARBURI

Si tratta di catene di atomi di carbonio combinati con idrogeno

Possono essere:

• saturi - legami semplici

• insaturi - legami doppi o tripli

I legami C - H sono apolari e quindi insolubili in acqua