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PRINCIPIDI
CHIMICA
TUTTA LA MATERIA E’ COSTITUITA DA ELEMENTI O COMBINAZIONI DI ELEMENTI
ELEMENTI: SOSTANZE SEMPLICI, NON DECOMPONIBILI
COMPOSTI: SOSTANZE COMPLESSE (COMBINAZIONI DI ELEMENTI), DECOMPONIBILI IN
ELEMENTI
I SIMBOLI DEGLI ELEMENTI
ELEMENTO SIMBOLO
Idrogeno H
Carbonio C
Azoto N
Ossigeno O
Sodio Na
Potassio K
Fosforo P
Zolfo S
Calcio Ca
ATOMI E MOLECOLE• ATOMO: la più piccola
particella di un elemento
• MOLECOLA: la più piccola particella di un composto
LEGAMI CHIMICI
Le forze che tengono uniti gli atomi all’interno di una molecola.
ESEMPI DI FORMULE
Elementi biologicamente importanti
• CHNOPS;
• Formano 2 o più legami (tranne H), quindi molecole complesse;
• Producono molecole stabili;
• Costituiscono da soli il 99% della sostanza vivente.
MACRO-MOLECOLE
BIOLOGICHE
LA COMPOSIZIONEDEGLI ORGANISMI
• Acqua: 50-95% (uomo 75%)
• Sali minerali: max 1%
• MOLECOLE ORGANICHE
MOLECOLE ORGANICHE
• Molecole costituite essenzialmente da carbonio,
• che si trovano negli organismi
• o derivano da essi.
DNA
METANO
MOLECOLE ORGANICHESVOLGONO COMPITI:
• Strutturali (compongono la struttura degli organismi, es. cellulosa)
• Funzionali (fanno funzionare gli organismi, es. zucchero)
MOLECOLE ORGANICHEENORME VARIETA’
UNA SEMPLICE CELLULA BATTERICA NE CONTIENE CIRCA 5000 TIPI DIVERSI
MOLECOLE ORGANICHENEGLI ORGANISMI
• CARBOIDRATI
• LIPIDI
• PROTEINE
• ACIDI NUCLEICI
COMPOSIZIONE
MOLECOLE ORGANICHE ELEMENTI
Carboidrati CHO
Lipidi CHO (e P)
Proteine CHONS
Acidi nucleici CHONP
POLIMERO:
MACROMOLECOLA FORMATA DALL’UNIONE DI
MOLECOLE SEMPLICI, SIMILI TRA LORO (MONOMERI)
MONOMERO:
MOLECOLA SEMPLICE, COSTITUENTE DI UN
POLIMERO
ESEMPIO
POLIMERO: PVCPOLI VINIL CLORURO
MONOMERO: CVMCLORURO DI VINILE MONOMERO
IDROCARBURIIDROCARBURI
CARBOIDRATICARBOIDRATI• Compiti strutturali
(es. cellulosa)
• Compiti funzionali (es. zucchero)
CARBOIDRATICARBOIDRATI• MONOSACCARIDI (zuccheri
semplici, es. glucosio)
• DISACCARIDI (due monosaccaridi uniti, es. saccarosio)
• POLISACCARIDI (polimeri, molti monosaccaridi uniti, es. cellulosa)
MONOSACCARIDIMONOSACCARIDI• Cn(H2O)n
• Esempio: glucosio C6H12O6 (n=6)
• Sono materiale da costruzione per polisaccaridi e altre molecole
• Sono la principale fonte di energia per gli organismi
MONOSACCARIDIMONOSACCARIDI
• RIBOSIO: presente nell’RNA
• GALATTOSIO: presente nel lattosio
• FRUTTOSIO: zucchero della frutta
• GLUCOSIO: fonte di energia nella cellula
GLUCOSIOGLUCOSIO
• FOTOSINTESI
• RESPIRAZIONE
FOTOSINTESI
CO2 (ATM.) + H2O (RADICI) + ENERGIA (SOLE)
C6H12O6 (NUTRIMENTO) +
O2 (SOTTOPRODOTTO)
CLOROFILLA
FOTOSINTESI
PIANTE
SOLO DI GIORNO
RESPIRAZIONE CELLULARE
C6H12O6 (NUTRIMENTO) +
O2 (ATM.)
CO2 (ATM.) + H2O (CELLULA) + ENERGIA
(METABOLISMO)
RESPIRAZIONE CELLULARE
TUTTI
SEMPRE
CARBOIDRATICARBOIDRATI
• DISACCARIDI (due monosaccaridi uniti, es. saccarosio)
DISACCARIDIDISACCARIDI
• SACCAROSIO (zucchero da tavola): glucosio + fruttosio; presente nella linfa delle piante
DISACCARIDIDISACCARIDI
• LATTOSIO: glucosio + galattosio; presente nel latte
CondensazioneCondensazione
• Unione dei monosaccaridi per formare un disaccaride (o un polisaccaride)
• Glucosio + fruttosio saccarosio + acqua
IdrolisiIdrolisi
• Scissione di un disaccaride (o un polisaccaride) nei monosaccaridi
• saccarosio + acqua glucosio + fruttosio
CARBOIDRATICARBOIDRATI
• POLISACCARIDI (polimeri, molti monosaccaridi uniti, es. cellulosa)
POLISACCARIDIPOLISACCARIDI
• RISERVA ENERGETICA:
• amido (piante)
• glicogeno (funghi e animali)
POLISACCARIDIPOLISACCARIDI
• FUNZIONE STRUTTURALE:
• Cellulosa (piante)
• Chitina (artropodi, funghi)
LIPIDILIPIDI
LIPIDILIPIDI• Insolubili in acqua
(idrofobi)
• Alto contenuto energetico
LIPIDILIPIDI• Riserva energetica
• Compiti strutturali
• Messaggeri chimici
LIPIDILIPIDI• Trigliceridi: riserva energetica
• Fosfolipidi: compiti strutturali
• Cere: compiti strutturali
• Steroidi
TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• GRASSI:
• Solidi
• Prodotti dagli animali
• Accumulo di energia per quando c’è poco cibo
TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• OLI:
• Liquidi
• Prodotti dalle piante
• Accumulo di energia nei semi o nei frutti
TRIGLICERIDITRIGLICERIDI• 1 molecola di GLICEROLO
• 3 molecole di ACIDI GRASSI
ACIDI GRASSIACIDI GRASSI
- CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – SATURO
- CH2 - CH = CH – CH2 – INSATURO
ACIDI GRASSIACIDI GRASSI• SATURI: “pieni” di H; no doppi
legami; dritti; tipici dei grassi
• INSATURI: “manca” H; doppi legami; storti; tipici degli oli
ACIDI GRASSIACIDI GRASSI• SATURI: vengono trasformati in
colesterolo
• Meglio quelli INSATURI
MARGARINAMARGARINA• È vegetale, ma IDROGENATA
• GRASSI SATURI
• PRODOTTO INDUSTRIALE
OLIO OLIO EXTRAVERGINEEXTRAVERGINE
DI OLIVADI OLIVA
FOSFOLIPIDIFOSFOLIPIDI
• 1 molecola di GLICEROLO
• 2 molecole di ACIDI GRASSI
• 1 gruppo FOSFATO
FOSFOLIPIDIFOSFOLIPIDI
• IDROFILA gruppo fosfato
• IDROFOBA acidi grassi
FOSFOLIPIDIFOSFOLIPIDI
COMPONENTI DELLA COMPONENTI DELLA MEMBRANA CELLULAREMEMBRANA CELLULARE
CERECERE• Rivestimento protettivo di:
• Pelo
• Piume
• Esoscheletro artropodi
• Foglie
• Frutti
STEROIDISTEROIDI
• COLESTEROLO
• ORMONI STEROIDEI
STEROIDISTEROIDI• COLESTEROLO
• Componente della membrana cellulare animale
• Prodotto dal fegato (grassi saturi)
• Presente in alcuni cibi
• Provoca aterosclerosi
STEROIDISTEROIDI• ORMONI STEROIDEI
• Messaggeri chimici
• Es. ormoni sessuali: testosterone
PROTEINEPROTEINE• Molecole organiche più
abbondanti nella maggioranza degli organismi
• Enorme varietà di funzioni
• Catene di AMMINOACIDI
ESEMPI di PROTEINEESEMPI di PROTEINE• Miosina: muscoli
• Cheratina: capelli, unghie, piume…
• Emoglobina: sangue
• Enzimi (regolazione funzioni vitali)
• Anticorpi (sistema immunitario)
AMMINOACIDIAMMINOACIDI• Molecole organiche
relativamente semplici
• Contengono azoto
• 20 tipi nelle proteine
PROTEINEPROTEINE• Catene di centinaia di
AMMINOACIDI
• Esistono moltissime proteine
• Nell’uomo circa 10.000 tipi
• Come le FRASI che si possono fare con le 21 LETTERE
PROTEINEPROTEINE
• Catene di centinaia di AMMINOACIDI
• Esistono moltissime proteine
• Nell’uomo circa 10.000 tipi
PROTEINEPROTEINE• Moltissimi tipi
• Come le FRASI che si possono fare con le 21 LETTERE
Q-U-E-S-T-O-V-U-O-L-E-E-S-S-E-R-E-R-E-U-N-E-S-E-M-P-I-O-D-I-U-N-A-L-U-N-G-A-S-E-Q-U-E-N-Z-A-D-I-L-E-T-T-E-R-E
PROTEINEPROTEINE• Moltissimi tipi
• Come le FRASI che si possono fare con le 21 LETTERE
Q-U-E-S-T-O-V-U-O-L-E-E-S-S-E-R-E-R-E-U-N-E-S-E-M-P-I-O-D-I-U-N-A-L-U-N-G-A-S-E-Q-U-E-N-Z-A-D-I-L-E-T-T-E-R-E
PROTEINA =PROTEINA =POLIPEPTIDEPOLIPEPTIDE
AMMINOACIDI AMMINOACIDI ESSENZIALIESSENZIALI
• Per formare i 10.000 tipi di proteine ci servono:
• molti amminoacidi
• di tutti i 20 tipi
• Quelli che non produciamo sono chiamati ESSENZIALI
AMMINOACIDI AMMINOACIDI ESSENZIALIESSENZIALI
• Nell’adulto gli amminoacidi essenziali sono 8 (10 x i bimbi)
• Non potendo essere prodotti vanno introdotti col cibo
• Importanza di una dieta varia
ENZIMIENZIMI
• Catalizzatori biologici specifici
• Catalizzatore: sostanza che accelera una reazione (si ritrova inalterato alla fine)
• Specifici: un enzima (2000) per ogni reazione
ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI• Portano l’informazione che
dirige la sintesi delle proteine
• DNA RNA PROTEINE
• Sono formati da lunghe catene di nucleotidi
NUCLEOTIDINUCLEOTIDI• Molecole organiche
relativamente semplici
• Contengono azoto e fosforo
• Gruppo fosfato
• Zucchero con 5 C
• Base azotata
NUCLEOTIDI nell’RNANUCLEOTIDI nell’RNA• RNA: acido ribonucleico
• Zucchero: ribosio
• Basi azotate:
• Adenina
• Citosina
• Guanina
• Uracile
NUCLEOTIDI nel DNANUCLEOTIDI nel DNA• DNA: acido deossiribonucleico
• Zucchero: deossiribosio
• Basi azotate:
• Adenina
• Citosina
• Guanina
• Timina
BASI AZOTATEBASI AZOTATE• Nel RNA:
• Adenina
• Citosina
• Guanina
• Uracile
• Nel DNA:
• Adenina
• Citosina
• Guanina
• Timina
ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI
• Sono formati da lunghe catene di nucleotidi
• Linguaggio di 4 lettere
• La lunghezza permette la complessità dell’informazione
DNADNA
A-T-G-A-C-T-T-G-C-A-A-G-G-T-A
C-T-G-A-C-T-T-G-C-A-A-G-G-T-A
ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI
• DNA RNA PROTEINE
• Gene: tratto di una molecola di DNA, che porta una specifica informazione
• Cromosoma: molecola di DNA (noi ne abbiamo 46)
• Carboidrati
• Lipidi
• Proteine• Acidi
nucleici
• Monosaccaridi
• Disaccaridi
• Polisaccaridi
• Trigliceridi
• Fosfolipidi
• Cere
• Steroidi
• DNA
• RNA
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