Psicobiologia

Atomi e molecole

Il nucleo dell'atomo è costituito da particelle subatomiche: il protone è di carica positiva ed ha più o meno la stessa massa del neutrone di carica neutra; tra i due orbita l'elettrone di carica negativa.

Numero atomico (Z)

Il numero atomico si indica con Z ed è il numero di protoni presenti nel nucleo. Di norma l'atomo è neutro perché il numero di protoni è lo stesso di quello degli elettroni. Z determina la capacità dell'atomo di interagire con altri atomi e quindi le caratteristiche chimiche.

Numero di massa (A)

Il numero di massa si indica con A ed è la somma del numero dei protoni e dei neutroni.

Peso atomico

Il peso atomico è la media dei pesi degli isotopi* e si misura in dalton. (*Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento chimico con stesso numero atomico, ma con numero di massa differente; differiscono dunque tra loro per il numero di neutroni.)

Radioisotopi

Sono isotopi con una sostanza tramite la quale perde una particella per la stabilità. L'elettrone orbita attorno al nucleo a livelli di energia; meno energia ha, più sono vicini al nucleo. Il primo livello di energia (k) contiene due elettroni che formano il primo orbitale (s), il quale può contenere un massimo di due elettroni.

Nella tavola periodica gli elementi sulla stessa riga hanno gli stessi livelli energetici, mentre quelli sulla stessa colonna hanno lo stesso numero di elettroni sul livello energetico più esterno.

Atomo + atomo = molecola

La molecola è l'insieme di più elementi uniti solitamente con un legame covalente.

Peso molecolare

Somma dei pesi atomici e si misura in dalton.

Molarità

Numero di moli presenti in un litro di soluzione.

Legami

I legami possono essere covalenti, ionici o deboli (idrogeno). Il legame covalente è apolare (non solubile in acqua) quando gli atomi sono neutri. Si creano così atomi idrofobi, senza carica. Il legame è polare quando nell'atomo una parte è più positiva e un'altra più negativa. Sono idrofili e quindi dipoli. Quando il legame è doppio o triplo è presente una maggiore stabilità. L'energia di legame è l'energia che serve per distruggere il legame e si misura in Kj.

Il legame ionico avviene quando tra due atomi uno cede l'elettrone, diventando un anione, e l'altro lo acquista, diventando catione. I due atomi poi si attraggono per il legame ionico.

Il legame idrogeno crea un ponte tra un idrogeno elettropositivo e un elemento elettronegativo.

Componenti elementari necessari alla vita (Bioelementi 23)

Si dividono in macro elementi, come idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno (alta presenza in aria), micro elementi, come il fosforo o il calcio (scarsa presenza), i quali devono essere obbligatoriamente presenti, e oligoelementi, come il ferro, utili ma non fondamentali.

Acqua

È un dipolo formato da due legami covalenti polari. Contiene un atomo di ossigeno e due di idrogeno ed è l'elemento più presente in natura e in noi. Inizialmente si pensava che l'acqua fosse un atomo a sé, ma grazie all'elettrolisi del 1800 si scoprì che in realtà si divideva in molecole (ionizzazione dell'acqua). Essendo un dipolo, le molecole d'acqua si legano più facilmente grazie al legame a idrogeno. Quando la temperatura aumenta, l'acqua si trasforma in stato gassoso, in quanto i legami si rompono; nello stato liquido, il legame, essendo debole, si spezza e si riunisce continuamente; quando la temperatura cala, le molecole smettono di muoversi. Un'altra caratteristica dell'acqua è la coesione, con la quale si formano grosse masse. Un'altra ancora è la tensione superficiale, dove nascono degli strati d'acqua più forti. È il primo elemento fondamentale per la vita ed è un solvente, quindi scioglie i legami polari (ionici). L'acqua si lega allo ione che viene circondato e diviso, perdendo così la forza attrattiva (guscio d'idratazione). Nel corpo tutti gli ioni sono idratati, non liberi. Sostanze idrofobiche vengono a contatto a causa dell'acqua (legame idrofobo), isolandole e bloccandole.

Carbonio

È il secondo elemento fondamentale e si trova in tutte le forme di vita organica. Il carbonio -12 è il più frequente.

Isomeri di struttura

Sono molecole costituite dagli stessi atomi, ma con differenti disposizioni (forme).

Isomeri ottici

Molecole con stessi elementi e forma, ma sono speculari tra loro (levogiro, destrogiro).

Isomeri geometrici

Sono molecole con differenti orientamenti spaziali dei gruppi attorno a un doppio legame o un anello.