Vivente : entità genetica organizzata, caratterizzata da metabolismo,

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

2 Metabolismo :complesso coordinato dell’attività chimica di un organismo
(KEGG: )

3 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

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

5 Isotopi: stesso numero atomico, diverso numero di neutroni

6 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

7 Legame covalente H-H

8 Legame covalente

9 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

10 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

11 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

12 Legame a idrogeno

13 Legame ionico Ioni con cariche opposte si attraggono

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15 L’acqua è un solvente polare

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

17 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

18 Dissociazione dell’acqua

19 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

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21 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

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

23 Le macromolecole sono polimeri di grandi dimensioni

24 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.

25 Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi

26 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

27 I polisaccaridi sono polimeri di zuccheri

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

29 I lipidi sono formati da acidi grassi e glicerolo

30 Le membrane sono costituite da fosfolipidi