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Gli atomi: la base della materia. Gli elementi sono sostanze pure che non possono essere divise in sostanze più semplici. Gli atomi: la base della materia. Un atomo è la più piccola porzione di materia di un elemento.
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Gli atomi: la base della materia Gli elementi sono sostanze pure che non possono essere divise in sostanze più semplici.
Gli atomi: la base della materia Un atomo è la più piccola porzione di materia di un elemento. In ogni atomo nel nucleo centrale si trovano protoni e neutroni, nei vari livelli energetici gli elettroni.
Le molecole: una combinazione di atomi Le molecole sono raggruppamenti di atomi disposti nello spazio secondo una struttura geometrica ben definita.
Le molecole: una combinazione di atomi In una reazione di condensazione tra due molecole, alcuni atomi (2 di idrogeno e 1 di ossigeno) si staccano per formare una molecola d’acqua. Nell’idrolisi avviene il contrario. Nelle cellule per condensazione si formano i polimeri, macromolecole formate dall’unione di più monomeri.
I legami tra gli atomi Nel legame covalente ciascun atomo mette in comune con l’altro uno o più elettroni del suo strato più esterno.
I legami tra gli atomi Nei legami covalenti polari un atomo è meno elettronegativo del suo «compagno» e resta con una parziale carica positiva (δ+). L’atomo più elettronegativo sarà invece dotato di parziale carica negativa (δ–). La molecola dell’acqua è polare.
Nel legame ionico uno dei due atomi è talmente più elettronegativo che si appropria di uno o più elettroni dell’altro. I legami tra gli atomi
I composti ionici contengono ioni di carica opposta che si attraggono e che grazie a legame ionici formano cristalli dotati di particolari simmetrie. I legami tra gli atomi
Il legame (o ponte) idrogeno si forma tra molecole che presentano una forte polarità, un atomo di idrogeno è sede di una parziale carica positiva. Tiene unite le molecole d’acqua allo stato solido e liquido. I legami tra molecole
Le interazioni idrofobiche fanno in modo che molecole (o gruppi atomici) apolari si avvicinino tra loro, evitando il contatto con l’acqua. I legami tra molecole
Nella solubilizzazione di un soluto formato da ioni si formano interazioni di tipo elettrico tra le cariche positive e negative degli ioni e le molecole polari dell’acqua I legami tra molecole
L’acqua Il ghiaccio ha una densità minore dell’acqua liquida perché i legami idrogeno sono più stabili e mantengono le molecole a una certa distanza.
L’acqua Le molecole d’acqua risalgono lungo i piccolissimi vasi del tronco degli alberi grazie a forze di adesione e di coesione.
Le soluzioni neutre contengono H+ e OH– in uguale quantità Le soluzioni acide contengono una quantità di H+ maggiore degli OH–. Le soluzioni basiche hanno gli OH– che prevalgono sugli H+. Le soluzioni acquose
Nella scala del pH il valore centrale (pH = 7) corrisponde alla neutralità. Nelle soluzioni acide il pH è minore di 7, la concentrazione degli H+ è elevata. Nelle soluzioni basiche il pH è maggiore di 7, la concentrazione degli OH– è elevata. Le soluzioni
I composti organici Gli atomi di carbonio hanno 4 elettroni nell’ultimo livello energetico e tendono a completarlo formando 4 legami covalenti.
I composti organici Le molecole organiche sono rappresentate con le formule di struttura, o in forma condensata o semplificata.
Igruppi funzionali sono gruppi di atomi che conferiscono particolari proprietà chimiche e biologiche alle molecole organiche. I composti organici
Detti anche carboidrati o zuccheri o saccaridi, sono formati da carbonio, idrogeno e ossigeno. I monosaccaridi sono gli zuccheri più semplici. I glucidi
Le molecole di glucosio possono avere due forme: • aperta, i sei atomi di carbonio sono allineati • chiusa, in un anello esagonale Esistono due forme chiuse, glucosio α o glucosio β, secondo come si posiziona l’ossidrile sul carbonio1. I glucidi
I glucidi I disaccaridi sono formati dalla condensazione di due molecole di monosaccaridi.
I polisaccaridi, come amido, glicogeno e cellulosa, sono lunghi polimeri di glucosio. I glucidi
Grassi e oli sono trigliceridi, sostanze formate da glicerolo, un con tre -OH e da tre molecole di acidi grassi. Igrassi sono trigliceridi formati da acidi grassi saturi. Gli oli sono trigliceridi formati da acidi grassi insaturi. I lipidi
I lipidi La struttura dei fosfolipidi è simile a quella dei trigliceridi, ma al posto di uno degli acidi grassi c’è un gruppo fosfato, legato a un altro gruppo atomico. Sono molecole anfipatiche con una parte apolare idrofoba (le lunghe code) e una parte polare idrofila (la testa).
Il colesterolo è un componente della membrana cellulare eucariote ed è il capostipite di tutti gli steroidi. I lipidi
Le proteine sono polimeri di 20 tipi diversi di amminoacidi. Le proteine
Il legame peptidico si forma per condensazione tra il carbonio del gruppo carbossilico di un amminoacido e l’azoto del gruppo amminico dell’altro. La sequenza degli amminoacidi di una proteina ne costituisce la struttura primaria. Le proteine
Le proteine La struttura secondaria a elica o a lamina dipende dalla formazione di legami a idrogeno tra i gruppi -NH e -CO della catena polipeptidica.
La struttura terziaria permette alla catena di avvolgersi a gomitolo per effetto di interazioni che coinvolgono le catene laterali. Le proteine
Alcune proteine complesse sono formate da più catene polipeptidiche, associate nello spazio a formare la struttura quaternaria. Le proteine
Sono polimeri di nucleotidi. • Ogni nucleotide è formato da tre componenti: • un gruppo fosfato • uno zucchero pentoso (il ribosio per l’RNA e il desossiribosio per il DNA) • una base azotata Gli acidi nucleici
Gli acidi nucleici Le basi azotate sono di 5 tipi. Adenina (A), guanina (G) e citosina (C) si trovano in DNA e RNA. La timina (T) è presente solo nel DNA, l’uracile (U) solo nell’RNA
Nei polinucleotidi i nucleotidi si legano tra loro grazie a legami covalenti detti fosfodiesterici: i gruppi fosfato connettono gli zuccheri dei diversi monomeri. Nel DNA i due filamenti sono tenuti insieme da legami idrogeno tra le basi azotate. Gli acidi nucleici
L’ATP L’adenosintrifosfato (ATP) è formato da una molecola di adenina, da una di ribosio e da tre gruppi fosfato. L’idrolisi dell’ATP libera energia: è un meccanismo che permette alle cellule di spendere piccole quantità di energia, quando necessario.