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PubblicatoDemetrio Franchini Modificato 10 anni fa
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Mauro Fasano Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Università dell’Insubria – Sede di Busto Arsizio
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La logica molecolare della vita
Una cellula è un sistema isotermo di molecole, in grado di autoassemblarsi e autoperpetuarsi, che estrae energia libera e materiali grezzi dal suo ambiente. Nella cellula avvengono reazioni chimiche regolate da catalizzatori che essa stessa produce. La cellula mantiene il suo stato stazionario di non-equilibrio rispetto all’ambiente attraverso il massimo risparmio energetico.
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La logica molecolare della vita
L’autoreplicazione è consentita da un sistema che contiene l’informazione codificata in modo lineare ed in grado di ripararsi. L’informazione lineare è sufficiente a definire una struttura tridimensionale che determina la funzione biologica. La struttura tridimensionale delle biomolecole e dei complessi supramolecolari è stabilizzata dalla sinergia di interazioni deboli (non covalenti) che agiscono in modo cooperativo.
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Come si evolvono gli organismi?
L’evoluzione è casuale segue strade pretracciate è limitata dal suo passato e sta tuttora procedendo.
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La prima legge della Termodinamica: conservazione dell’energia
DU = q - w H = U + PV DH = DU + PDV DH = q - w + PDV q
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La seconda legge della Termodinamica: il disordine tende ad aumentare
S = kB ln W DSsistema + DSambiente = DSuniverso
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L’energia libera DS DH / T DH - TDS 0 DG = DH - TDS
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all’equilibrio DG = DG° + RT ln Keq = 0
Lo stato di equilibrio A + B <==> C + D [C] [D] Q = [A] [B] DG = DG° + RT ln Q all’equilibrio DG = DG° + RT ln Keq = 0 per cui DG° = - RT ln Keq
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Energie di legame Covalente > 300 kJ/mol Non covalente:
ioniche legame idrogeno 20 dipolo-dipolo London < 1
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