Vivente : entità genetica organizzata, caratterizzata da metabolismo, capace di riprodursi e evolvere.

Metabolismo :complesso coordinato dell’attività chimica di un organismo (KEGG: http://www.genome.jp/kegg/ )

La materia vivente è composta di atomi Gli atomi sono entità fondamentali dotate di volume e massa Massa del protone o del neutrone = unità di massa atomica o 1 dalton = 1.7 × 10–24 grammi. Massa elettrone = 9 × 10–28 —normalmente trascurata Protoni: carica +1 Elettroni: carica –1 Neutroni: carica zero Atomi: # protoni = # electroni —elettricamente neutri

Elemento: sostanza pura composta da un solo atomo Gli elementi sono organizzati nella tavola periodica Solo pochi elementi sono utilizzati nella materia vivente

Isotopi: stesso numero atomico, diverso numero di neutroni

Il numero di elettroni dello strato di valenza determina le interazioni chimiche dell’elemento. Nelle reazioni chimiche si hanno variazioni nella distribuzione degli elettroni. Reazioni chimiche tra elementi formano moelcole e composti

Legame covalente H-H

Legame covalente

Idrogeno (H) 1 Ossigeno (O) 2 Zolfo (S) Azoto (N) 3 Carbonio (C) 4 Capacità di legame di elementi biologicamente importanti ELEMENTO Numero legami covalenti Idrogeno (H) 1 Ossigeno (O) 2 Zolfo (S) Azoto (N) 3 Carbonio (C) 4 Fosforo (P) 5

Tipi di legame covalenti Singolo— un paio di elettroni condivisi Doppio—due paia di elettroni condivisi Triplo—tre paia di elettroni condivisi C H C C N N

Ossigeno 3.5 Azoto 3.1 Carbonio 2.5 Idrogeno 2.1 Legame covalente con condivisione asimmetrica di elettroni Elemento Elettronegatività Ossigeno 3.5 Azoto 3.1 Carbonio 2.5 Idrogeno 2.1 La tendenza ad attrarre o cedere elettroni si ha anche in composti in cui gli atomi sono legati covalentemente nel caso ci sia una forte differenza di elettronegatività Elettronegatività: forza attrattiva che il nucleo esercita sugli elettroni

Legame a idrogeno

Legame ionico Ioni con cariche opposte si attraggono

L’acqua è un solvente polare

Misura della concentrazione dei soluti in acqua MOLARITA’: una soluzione 1 molare (1M) contiene 1 mole di sostanza in 1 litro

Mole: La quantità di sostanza in grammi corrispondente al peso molecolare 1 mole di Na+ = 23 g 1 mole di H2 = 2 g 1 mole di H2O = 18 g Una mole contiene 6.02 × 1023 molecule —numero di Avogadro

Dissociazione dell’acqua

pH = logaritmo negativo della concentrazione molare degli ioni H+ Misura della concentrazione dei protoni pH = logaritmo negativo della concentrazione molare degli ioni H+ La concentrazione degli ioni H+ in acqua pura è 10–7 M, pH = 7. Valori più bassi di pH indicano una concentrazione maggiore di H+, ovvero maggiore acidità

L’acqua è il solvente della vita in acqua ha avuto origine e si è evoluta la vita durante il primo miliardo di anni è il componente dominante di tutti gli organismi viventi la maggior parte delle reazioni biochimiche avviene in ambiente acquoso soluzioni acquose sono ad es. il sangue, la linfa e il liquido intracellulare

Gli esseri viventi sono costituiti da acqua, macromolecole e piccole molecole

Le macromolecole sono polimeri di grandi dimensioni

Le proteine sono polimeri lineari di aminoacidi Funzione delle proteine: Enzimi – catalizzano reazioni chimiche Gestione dell’informazione – duplicazione trascrizione traduzione Struttura nella cellula. Collagene, cheratina (unghie, capelli) Sensori di stimoli chimici.

Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi

Funzioni degli acidi nucleici: Depositari dell’informazione. Stampo per la sintesi di RNA, Stampo per la sintesi di Proteine. RNA ribosomiale RNA messaggero, RNA i trasferimento. Catalisi durante la sintesi

I polisaccaridi sono polimeri di zuccheri

Funzione degli zuccheri. Energia e riserva di energia Funzione degli zuccheri. Energia e riserva di energia. Struttura delle cellule. Strutture rigide come la chitina

I lipidi sono formati da acidi grassi e glicerolo

Le membrane sono costituite da fosfolipidi