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

Vivente

Metabolismo :complesso coordinato dell’attività chimica di un organismo

(KEGG: http://www.genome.jp/kegg/ )

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 +1Elettroni: carica –1Neutroni: carica zero Atomi: # protoni = # electroni—elettricamente neutri

Elemento: sostanza pura composta da un solo atomo

Gli elementi sono organizzati nella tavola periodica

Solo pochi elementi sono utilizzati nella materia vivente

Isotopi: stesso numero atomico, diverso numero di neutroni

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

Legame covalente

H-H

Legame covalente

Capacità di legame di elementi biologicamente importanti

ELEMENTONumero legami covalenti

Idrogeno (H) 1

Ossigeno (O) 2

Zolfo (S) 2

Azoto (N) 3

Carbonio (C) 4

Fosforo (P) 5

C C

C H

N N

Tipi di legame covalenti

• Singolo— un paio di elettroni condivisi

• Doppio—due paia di elettroni condivisi

• Triplo—tre paia di elettroni condivisi

Legame covalente con condivisione asimmetrica di elettroni

Elemento Elettronegatività

Ossigeno 3.5

Azoto 3.1

Carbonio 2.5

Idrogeno 2.1

Elettronegatività: forza attrattiva che il nucleo esercita sugli elettroni

Legame a idrogeno

Legame ionico

L’acqua è un solvente polare

Misura della concentrazione dei soluti in acqua

MOLARITA’: una soluzione 1 molare (1M) contiene 1 mole di sostanza in 1 litro

Mole: La quantità di sostanza in grammi corrispondente al peso molecolare

1 mole di Na+ = 23 g1 mole di H2 = 2 g

1 mole di H2O = 18 g

Una mole contiene 6.02 × 1023 molecule —numero di Avogadro

OHHOH 2

Dissociazione dell’acqua

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

Misura della concentrazione dei protoni

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

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

Le macromolecole sono polimeri di grandi dimensioni

Le proteine sono polimeri lineari di aminoacidi

Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi

I polisaccaridi sono polimeri di zuccheri

I lipidi sono formati da acidi grassi e glicerolo

Le membrane sono costituite da fosfolipidi