Concetti di base nella chimica degli esseri viventi Elementi Sostanze formate da un solo tipo di atomi Composti Gli elementi si combinano tra loro per dare i composti Le molecole sono le particelle che costituiscono i composti
Gli elementi presenti in maggior quantità nella materia vivente sono: Ossigeno, O, Carbonio, C, Idrogeno, H, Azoto, N tutti insieme costituiscono il 99% del corpo umano
Altri elementi essenziali sono presenti in quantità estremamente ridotte Calcio, Ca, Fosforo, P, Cloro, Cl, Zolfo, S, Potassio, K, Sodio, Na, Magnesio, Mg, Iodio, I, Ferro, Fe
LE INTERAZIONI DEBOLI Le interazioni deboli (hanno 1/20 della forza dei legami covalenti) sono fondamentali nella replicazione del DNA, nel corretto ripiegamento tridimensionale delle proteine I tipi di legami non covalenti sono fondamentalmente 3: legami elettrostatici forze di Van der Waals legami idrogeno Le interazioni molecolari reversibilisono alla base della vita
Legami elettrostatici Queste interazioni possono essere di reciproca attrazione o repulsione dipende dal segno (uguale o diverso) delle cariche elettriche coinvolte. La forza di queste interazioni è data dalla Legge di Coulomb F=(q1xq2)/r²x D. Dove q1 e q2 sono le cariche coinvolte, r è la distanza che le separa d è la costante dielettrica caratteristica del mezzo in cui si realizza l’interazione tra le cariche (es. l’acqua) Esempi di interazioni elettrostatiche: interazione tra 2 aminoacidi carichi, uno su un enzima e l’altro su di una proteina substrato
FORZE DI VAN DER WAALS Le forze di Van der Waals hanno un breve raggio d’azione 3-4 Å e la loro intensità diminuisce rapidamente all’aumentare della distanza. Esistono tre tipi di forze di Van der Waals: interazione dipolo-dipolo interazione dipolo permanente-dipolo indotto interazione dipolo istantaneo-dipolo indotto (forze di London) Un particolare tipo di interazione dipolo-dipolo è il: legame a idrogeno
Acqua Le più importanti caratteristiche della molecola H2O sono 2 1) È una molecola polare, sebbene non abbia complessivamente carica elettrica, la distribuzione delle cariche all’interno della molecola è asimmetrica (presenta due “poli”)
2) L’acqua è altamente coesiva le molecole di acqua sono molto affini tra loro e si orientano in modo da formare più legami H possibili