1.01 – Bioelementi

1.01 – Bioelementi

Ultima modifica: 02/07/2023

Gli esseri viventi sono formati da diversi bioelementi: carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. Essi costituisco il 99% della sostanza vivente. Elementi essenziali ma presenti in concentrazioni basse sono: calcio, cloro, potassio, sodio, magnesio e iodio. I rimanenti sono elementi presenti in pochissime quantità, chiamati oligoelementi o microelementi, sono: ferro, rame, manganese, zinco, fluoro e selenio.

MOLECOLE DELLA VITA

Le cellule sono formate per il 70% da H₂0. I 2 atomi di H e l’atomo di O formano tra loro un angolo di legame di 105°. L’acqua è una componente essenziale di tutte le cellule degli organismi, un ottimo solvente grazie al momento dipolare della molecola

È una molecola polare cioè ha una debole carica + e una debole carica –

Nel corpo umano l’acqua è presente per il 75% nei neonati e per il 60% negli adulti. È una sostanza molto coesa per la sua tendenza a formare legami a idrogeno. La formazione di coesione tende ad attirare verso l’interno le molecole di H₂O situate in superficie e questo fa formare una pellicola superficiale, queta proprietà si chiama tensione superficiale

• L’adesione è l’attrazione tra molecole diverse ed è una delle forze che permette all’H₂0 di risalire dalle radici di una pianta fino alle foglie più alte.
  • Esempio: l’adesione tra le molecole di H₂0 e del vetro determina la capacità dell’acqua di risalire all’interno di sottili tubicini contro la forza di gravità, questo fenomeno si chiama capillarità
  • Ricopre il 75% della superficie terreste
    • Il pH della soluzione è molto importante nelle cellule infatti NON CI PUÒ ESSERE una variazione né nell’ambiente esterno della cellula né nell’ambiente interno della cellula
    • Può trovarsi in 2 forme:

• Acqua endocellulare -> influenza l’attività biologica di certe molecole (Es.: proteine)
• Acqua extracellulare -> è un componente fondamentale in cui le cellule sono immerse:

H₂0 + sostanze disciolte in acqua intervengono nella regolazione dell’equilibrio osmotico attraverso la membrana cellulare. Ha una funzione di trasporto per molte sostanze (Es: gas, proteine e glucidi), un calore specifico elevato rispetto ad atri liquidi

Ci sono anche le sostanze inorganiche. Le principali sono:

• Cationi di sodio e potassio e l’anione cloro  regolano l’equilibrio acido/base, l’equilibrio idrico e l’equilibro osmotico della cellula

• Calcio e magnesio  il calcio è importante per la contrazione muscolare, per la coagulazione del sangue e per la trasmissione dell’impulso nervoso

• Fosforo

• Ferro

• Rame

• Iodio

INTERAZIONI DEBOLI NELLA BIOLOGIA

• Le molecole organiche sono in grado di interagire tra loro tramite forze deboli non covalenti e legami ionici
  • Le interazioni d’importanza biologica sono:
    • I legami a idrogeno
    • Le forze di Van der Waals
    • Le interazioni dipolo-dipolo
    • Le forze idrofobe
      • Le interazioni intermolecolari sono importanti perché “dicono” alle macromolecole (DNA e proteine) la loro forma e la loro struttura e hanno un ruolo importante quando si formano i complessi proteici costituiti da più subunità

LE BIOMOLECOLE O COMPOSTI DI INTERESSE BIOLOGICO

Sono i composti caratteristici degli esseri viventi. Hanno il peso molecolare elevato, sono composti organici e sono macromolecole. Ciò significa “grandi molecole” ovvero molti polimeri messi insieme.

Esse sono:

• I carboidrati

• I lipidi

• Le proteine

• Gli acidi nucleici