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CAPITOLO 2, L'ACQUA:
UNA MOLECOLA SPECIALE, LE PROPRIETA'…
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LE PROPRIETA' DELL'ACQUA
1) Le proprietà principali dell'acqua, che la rendono così importante per la vita sulla Terra, dipendono dalla polarità delle sue molecole e dai legami idrogeno che si formano tra di esse.
2) Una delle caratteristiche più importanti è che l'acqua è un ottimo solvente. Grazie alla polarità della molecola e ai legami idrogeno, l'acqua riesce a sciogliere molto bene sostanze come i sali, molecole polari come lo zucchero (glucosio), e anche alcuni gas, come l'ossigeno e l'anidride carbonica.
3) Questo è il motivo per cui molte reazioni chimiche all'interno delle cellule avvengono in soluzioni acquose. Al contrario, l'acqua non riesce a sciogliere sostanze apolari, come la benzina, l'olio e i grassi in generale.
4) Un'altra proprietà dell'acqua è la sua elevata tensione superficiale. Questo avviene grazie alle forze di coesione, che sono le forze che tengono unite le molecole d'acqua. La tensione superficiale rende le gocce d'acqua sferiche e crea una specie di pellicola invisibile sulla superficie, che permette a certi insetti di camminarci sopra senza affondare.
5) L'acqua ha anche la capacità di risalire in tubi sottilissimi attraverso il fenomeno della capillarità. Questo avviene grazie alle forze di coesione tra le molecole d'acqua e alle forze di adesione tra le molecole d'acqua e le pareti del tubo. Le piante sfruttano la capillarità per trasportare l'acqua dalle radici fino alle foglie.
6) L'acqua ha inoltre un alto calore specifico, il che significa che può assorbire molto calore senza aumentare troppo di temperatura. Questo fa sì che l'acqua riesca a mantenere una temperatura stabile, più a lungo rispetto ad altre sostanze come l'aria.
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LE BIOMOLECOLE
1) La vita sulla Terra sembra aver bisogno di poche cose per esistere. Dei circa 90 elementi chimici presenti in natura, solo una ventina sono essenziali per formare gli esseri viventi; questi vengono chiamati bioelementi.
2) Tra di essi, ossigeno, carbonio, idrogeno e azoto sono quelli più abbondanti, mentre gli altri sono presenti in quantità minori, ma sono comunque fondamentali per la vita.
3) Quando i bioelementi si combinano tra loro, danno origine alle biomolecole, che sono le sostanze necessarie per il funzionamento e la sopravvivenza degli organismi. Tra queste biomolecole troviamo i glucidi (o carboidrati), le proteine, i lipidi (grassi) e gli acidi nucleici (come il DNA). Queste molecole hanno tutte una cosa in comune: contengono carbonio.
4) Per i biologi, l'atomo di carbonio è il fondamento della vita sulla Terra. Questo perché il carbonio ha una particolare capacità: i suoi quattro elettroni nel livello più esterno gli permettono di formare fino a quattro legami con altri atomi, siano essi di carbonio o di altri elementi.
5) Inoltre, gli atomi di carbonio possono legarsi tra loro con legami semplici, doppi o tripli, creando strutture complesse di forme e lunghezze diverse. Nessun altro elemento chimico possiede questa stessa versatilità, e ciò spiega perché il carbonio può formare un'enorme varietà di molecole.
I LIPIDI
1) I lipidi sono un insieme di molecole diverse tra loro, formate da catene o anelli di carbonio.
2) La caratteristica comune a tutti i lipidi è che non si sciolgono in acqua, perché sono idrofobi. Come i carboidrati, i lipidi sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno, ma non formano mai polimeri.
3) I trigliceridi si formano quando una molecola di glicerolo si unisce a tre molecole di acidi grassi. Questi possono essere grassi, con una prevalenza di acidi grassi saturi, o oli, ricchi di acidi grassi monoinsaturi o polinsaturi.
4) I fosfolipidi hanno una struttura simile ai trigliceridi, ma contengono anche fosforo. In particolare, uno dei tre acidi grassi è sostituito da un gruppo fosfato.
5) La parte della molecola con il gruppo fosfato, chiamata "testa", è idrofila (si scioglie in acqua), mentre le due "code" formate dagli acidi grassi sono idrofobe (non si sciolgono in acqua).
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PROTEINE
1) Sono formate da amminoacidi (molecole composte da atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e talvolta zolfo).
2) Due amminoacidi si uniscono attraverso un legame peptidico.
3) Quando pochi amminoacidi sono uniti, si parla di peptide, ma se ce ne sono molti, si chiama polipeptide.
4) Le proteine, quindi, sono lunghe catene (polimeri) di amminoacidi.
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ACIDI NUCLEICI
1) Gli acidi nucleici si chiamano così perché sono stati scoperti per la prima volta nel nucleo delle cellule.
2) Ne fanno parte il DNA e l'RNA, che sono formati da blocchi più piccoli chiamati nucleotidi.
3) Ogni nucleotide è composto da tre parti: un gruppo fosfato (che contiene fosforo e ossigeno), uno zucchero a cinque atomi di carbonio e una base azotata, cioè una molecola che contiene carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. La base azotata è la parte che varia nei nucleotidi.
4) Sia nel DNA che nell'RNA troviamo adenina, guanina e citosina, ma la timina si trova solo nel DNA.
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LE FUNZIONI DI DNA E RNA
1) Il DNA e l’RNA sono molecole fondamentali nelle cellule, con ruoli strettamente legati.
2) Il DNA contiene l’informazione genetica, cioè le istruzioni per costruire le proteine. L’RNA trasporta queste istruzioni dal nucleo al citoplasma, dove vengono utilizzate per assemblare le proteine, seguendo una sequenza precisa di amminoacidi.
I GLUCIDI
Nei viventi, i glucidi hanno varie funzioni: forniscono energia agli organismi e svolgono un ruolo strutturale, contribuendo alla composizione di tessuti vegetali e animali.
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