Basi chimiche della vita
Basi chimiche della vita |
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CSA |
| Appunti CSA 2006: Terapisti complementari | 
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| Autrice: Nathalie Steib, Bianca Buser | Dispensa: Dr. med. Adriano Sassi, CH-6944 Cureglia |
| Illustrazioni, links: P.Forster | Categoria: CSA, Anatomia, Fisiologia, Biochimica |
On this page... (hide) |  Metabolismo energetico (catabolismo) |
Per poter meglio capire i concetti che verranno esposti in seguito, sarà utile avere qualche nozione sulla struttura della materia e della chimica. La materia è composta di molecole:
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L'atomo è un sistema di particelle elettriche in cui attorno ad un nucleo composto da protoni (con carica positiva) e neutroni (neutri) ruota una nuvola di elettroni (carica negativa) nello stesso numero dei protoni. In questo modo l'atomo é neutro. Essenziale per le caratteristiche chimiche dell'atomo é lo strato più esterno degli elettroni. Essi infatti possono "saltare" da un atomo all'altro o esser messi in comune da diversi atomi, in questo modo si creano le molecole dei diversi composti chimici.
A causa del diverso numero di elettroni sullo strato esterno le caratteristiche chimiche degli elementi variano. In base a questi essi vengono divise in tre grosse categorie:
I metalli (sono la maggior parte degli elementi) sono elementi che tendono a perdere parte degli elettroni del loro strato esterno. Per questo sono in genere buoni conduttori di elettricità. Fatta eccezione per il mercurio, che è liquido, a temperatura ambiente sono tutti solidi. L'idrogeno, pur essendo gassoso, si comporta chimicamente piuttosto come il metallo, ma è un caso del tutto particolare.
Essi sono elementi che tendono invece a prendere elettroni in più sul loro strato esterno. Per questo sono cattivi conduttori elettrici (isolanti). Diversi sono gassosi, uno é liquido (bromo) e la maggior parte sono solidi.
sono solo sei, tutti gassosi, e sono inerti chimicamente, cioè non reagiscono con gli altri elementi, non entrano quindi mai a far parte di composti chimici.
Quando un atomo perde (metalli) o acquista (non metalli) uno o più elettroni si forma quello che si chiama uno ione. Uno ione può essere formato da uno o anche più atomi legati fra loro, ed è dotato di carica elettrica. In un certo senso è un pezzo di molecola che ha perso il suo compagno. Le sostanze saline quando vengono sciolte in acqua formano ioni.
NaClUn legame ionico è appunto il legame (in questo caso elettrico) che esiste tra due ioni, uno positivo e uno negativo, di un composto salino. L'esempio più classico è quello del sale da cucina: Na+Cl-.
Quando invece gli elettroni vengono messi in comune tra due atomi si parla di legame covalente. In questo caso non si formano ioni e i differenti atomi rimangono sempre legati fra loro. E' il tipico legame che esiste fra non metalli ed in particolare nella chimica organica fra il carbonio e gli altri elementi. Per esempio: CO2, N2, CH4.
Fra i non metalli e l'idrogeno in particolare vi é un legame nel quale l'elettrone dell'idrogeno tende ad orbitare prevalentemente attorno al non metallo, pur non staccandosi completamente dal nucleo di idrogeno. Questo fenomeno é tanto più spiccato quanto più il non metallo ha la tendenza ad accaparrarsi l'elettrone: questa tendenza si chiama elettronegatività ed è tanto forte quanto più il non metallo si trova in alto a destra nella tabella degli elementi. Forte elettronegatività hanno dunque F, CI e O.
Questo fa in modo che la molecola abbia una polarità, cioè sia caricata negativamente da un lato e positivamente dall'altro, comportandosi così come un piccolo magnete. La molecola più diffusa che ha questo tipo di legame e comportamento è l'acqua (H20), anche per un motivo che i due atomi di idrogeno sono disposti con un angolo di 108° tra di loro rispetto all'ossigeno. Vedremo poi cosa ciò comporta.
Questo legame dà infine un'altra possibilità di legame tra due molecole differenti, che è detto ponte di idrogeno. In pratica l'atomo di idrogeno, quale polo positivo, si mette a cavallo tra due non metalli, polarizzati negativamente. Questo tipico legame tra molecole è tipico della doppia elica del DNA e mantiene l'ordine tra le basi azotate che formano il codice genetico.
Molte sostanze chimiche in cui il legame sia polare o ionico hanno la facoltà in soluzione acquosa di liberare un certo quantitativo di ioni H+ oppure OH-. Queste sostanze si dicono acidi nel primo caso o basi nel secondo. L'acqua stessa si può scindere in questi due ioni in una percentuale piccolissima: 10-7, cioè una molecola su 10 milioni. La proporzione di ioni H+ contenuti in una soluzione viene espressa con una grandezza chiamata pH, che corrisponde all'esponente della percentuale di ioni togliendo il segno negativo.
Nell'acqua pura quindi il pH è 7, che indica un pH neutro. Un pH sotto il 7 è quindi acido (molti ioni H+ in soluizione) mentre un pH più alto di 7 è basico. Il pH può quindi andare da un minimo di 0 (acidissimo) ad un massimo di 14 (estremamente basico).
Un acido forte è un acido che in soluzione si divide in grande proporzione in ioni, liberando così una forte quantità di ioni H+ e portando la soluzione ad un pH molto basso: un esempio sono l'acido cloridrico o quello solforico, che si dissociano completamente. Lo stesso discorso si fa anche per le basi, di cui quelle forti liberano una grande quantità di ioni OH- portando il pH della soluzione verso il 14.
Un acido debole o una base debole sono invece quei composti che in soluzione si dissociano solo poco (in minima parte) per cui il pH non arriva molto in basso o molto in alto. L'acido acetico o l'acido carbonico sono acidi deboli. Gli acidi nucleici, presenti nel DNA sono pure acidi molto deboli.
La sostanza più importante per la vita, sotto tutti i punti di vista, è l'acqua. Essa è formata da due atomi di idrogeno combinati con uno di ossigeno: H20.
Come già detto la posizione dei due atomi di idrogeno forma un angolo di 108° e questo dà alla molecola d'acqua una caratteristica polare. Proprio per questa sua caratteristica polare l'acqua ha proprietà che sono del tutto peculiari per una sostanza del suo genere: infatti essa bolle ad una temperatura molto superiore a quella dei liquidi simili e congela pure ad una temperatura superiore aumentando il suo volume allo stato solido (al contrario di tutte le altre sostanze). Insomma le caratteristiche fisiche dell'acqua (congelamento a 0°C, ebollizione a 100°C, ghiaccio meno denso dell'acqua e quindi galleggiante su di essa, grande capacità di assorbire calore, ecc.) sono dovute proprie a queste sue particolarità di legami molecolari. E tutte queste caratteristiche dell'acqua hanno permesso la formazione della vita sulla Terra.
Nel nostro corpo l'acqua forma il 65-70% della massa. In essa avvengono tutte le reazioni chimiche che permettono la vita. Tutti i processi chimici vitali infatti devono e possono avvenire soltanto in soluzione. Per questo un adeguato quantitativo di acqua è indispensabile per la vita. La perdita di un 10-15% dell'acqua del porta alla morte per disidratazione.
Gli elementi che costituiscono il 96% della materia vivente sono C, O, H, N (carbonio, ossigeno, idrogeno, e azoto) e sono parte degli 11 elementi principali che costituiscono il corpo umano. Altri 15 elementi sono presenti in tracce.
Nathalie Steib, Bianca Buser fecerunt
Sommario visuale: anatomia umana per studenti
Fonti: Martini & Timmons, Edises 2003
Università di Trieste
Cliccando su un immagine, si vede una versione leggibile. Per stampare il file, conviene di caricarlo sul proprio ordinatore (cliccando su .pdf). Per lo studio è indispensabile il testo integrale (vedi Bibliografia).
:: Anatomia umana. Con CD-ROM; Edises 2 ed., 886 p., ill., 2003; ? 98,00MmP 7.5
AF 1.2
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Peter Forster fecit
Grazie dell'avviso. Capita, perché il programma si deve raccogliere gli immagini dei siti originali. E ogni tanto anche loro non funzionano. Uno è chiuso e ho sostituito l'immagine (acido / base). Il sito per l"atomo" invece aveva solo un disturbo passeggero.
A proposito, puoi vedere i siti originali e le loro descrizioni, semplicemente cliccando sull'immagine. Se non c'è più un immagine: in <Edit Section> trovi l'indirizzo URL del sito originale e dell'immagine. Quello del sito ha al solito il suffisso .html
L'ho organizzato in questo modo, perché dovendo scaricare tutti gli immagini illustrativi sul mio sito, costerebbe una enormità di memoria e quindi anche di soldi.
Saluti. 8>)__Peter August 11, 2007, at 12:23 PM
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