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LA VITA DIPENDE DALL'ACQUA - Coggle Diagram
LA VITA DIPENDE DALL'ACQUA
Tutti gli esseri viventi sono costituiti da 6 elementi chimici fondamentali usati per costruire diversi tipi di molecole.
Ossigeno
Carbonio
Idrogeno
Azoto
Fosforo
Zolfo
Le molecole sono particelle formate da atomi uniti da legami covalenti
Legami covalenti
Legami chimici che si formano quando gli atomi condividono una o più coppie di elettroni
Tra atomi di elementi uguali
Uguale forza con cui i nuclei si attraggono
Tra atomi di elementi diversi
Forza diversa con cui i nuclei si attraggono
Elettronegatività
L'attrazione che un nucleo atomico esercita sugli elettroni di legame
Simile
Il legame covalente è apolare, cioè elettroni in mezzo tra i due atomi
Diversi
Il legame covalente è polare, cioè elettroni spostati verso l'atomo più elettronegativo
Queste reazioni conferiscono stabilità ai due atomi, che si trasformano in ioni.
Si creano legami ionici e composti ionici
Acqua(H2O)
Solido
Il passaggio da solido a liquido è detta fusione. Per farlo bisogna fornirgli una quantità di calore detta calore latente di fusione
Calore latente di fusione
Si misura in cal/g
Il calore latente di fusione dell'acqua è pari a 80 cal/g ed è molto alto
Le singole molecole occupano posizioni fisse
Liquido
L'acqua ha anche un alto valore di calore latente di vaporizzazione (da liquido a gassoso) ed è anch'esso molto alto
I legami a idrogeno si formano e rompono continuamente
Gassoso
Da essa si è originata la vita
Gli elettroni passano più tempo sull'ossigeno, che li attira con più forza
La forma a V è dovuta al fatto che tra i due legami si forma un angolo di 104,5°
Legami a idrogeno
Si formano quando sue molecole d'acqua sono molto vicine. Solo allo stato liquido e solido
Ogni molecola d'acqua può formare quattro legami a idrogeno
Sono molto forti
Si riscalda molto lentamente, e questo è dovuto all'elevato calore specifico.
Il calore specifico è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1°C la temperatura di 1g di sostanza (cal/g°C)
La coesione è la capacità delle molecole d'acqua di resistere alla separazione se sottoposte a tensione. Se tale forza si instaura tra l'acqua e altri tipi di molecole si parla di adesione.
La superficie dell'acqua libera forma una membrana elastica, sottile e invisibile. La forza che conferisce tali proprietà al liquido è detta tensione superficiale.
L'acqua è il solvente più diffuso in natura e aiuta sciogliere i composti ionici negli esseri viventi.
Le miscele in cui l'acqua è il solvente sono chiamate soluzioni acquose, le sostanze in esse disciolte sono i soluti
Biomolecole
Monomeri
Polimeri
Polisaccaridi
Proteine
Acidi nucleici
Formano i polimeri attraverso le reazioni di condensazione
L'inverso di una reazione di condensazione e l'idrolisi
Tutte le biomolecole condividono due caratteristiche principali
Hanno una precisa struttura tridimensionale
Possiedono proprietà chimiche specifiche
Negli esseri viventi sono presenti quattro molecole caratteristiche. Queste molecole biologiche, dette biomolecole, sono molto diverse dalle molecole che si trovano nell'atmosfera o nelle rocce; la loro caratteristica principale è di essere composti organici, cioè composti del carbonio.
I composti organici più semplici sono gli idrocarburi, che sono formati soltanto da carbonio e idrogeno.
Una ragione che spiega le varietà dei composti organici è l'isomeria. Gli isomeri sono molecole composte dagli stessi atomi legati in modo diverso. Possono esserci diversi tipi di isomeri, tra questi ci sono gli isomeri di struttura.
L'isomeria di struttura riguarda la posizione degli atomi di carbonio nella catena carboniosa, oppure la posizione e il numero di legami tra gli atomi di carbonio, o infine, la posizione dei gruppi funzionali.
I carboidrati
Disaccaridi
Due monosaccaridi
Oligosaccaridi
Da tre a venti monosaccaridi
Monosaccaridi
Piccole dimensioni, da tre a sette atomi di carbonio
Prodotti dagli organismi autotrofi tramite la fotosintesi
Portano il gruppo carbonioso (-C=O)
All'inizio della catena: aldosi
Al secondo posto della catena: chetosi
Forma ad anello o catena lineare
Polisacccaridi
Centinaia o migliaia di monosaccaridi
Sono la fonte principale di energie, sono impiegati per accumulare energia di riserva, forniscono scheletri carboniosi per costruire nuove molecole e costituiscono materiali strutturati per il sostegno e il rivestimento delle cellule.
Disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi derivano da monosaccaridi che, in seguito a condensazione tra i gruppi -OH, si sono uniti attraverso legami covalenti detti legami glicosidici.
I lipidi
Biomolecole apolari e insolubili in acqua che contengono prevalentemente atomi di carbonio e idrogeno
Carotenoidi
Servono per catturare la luce solare
Fosfolipidi
Formano le membrane a doppio strato
Steroidi e acidi grassi
Svolgono differenti ruoli di regolazione
Trigliceridi
Immagazzinano energia e servono da isolanti
Grassi, se a temperatura ambiente sono solidi
Oli, se sono allo stato liquido
Molecola di glicerolo più tre acidi grassi
Anfipatica
Idrofobico
Oli e cere
Funzione impermeabilizzante e rivestono la pelle
Le sostanze possono essere acide o basiche
Soluzione acida
Una soluzione si dice acida quando, disciolta nell'acqua, libera ioni H+
Soluzione basica
Una soluzione si dice basica quando, disciolta nell'acqua, libera ioni H-
Per misurare l'acidità o la basicità di una sostanza usiamo la scala del pH, che va da 0 a 14. Se il pH è basso (cioè più verso lo 0) allora la sostanza sarà acida, se il pH è alto (cioè più verso il 14) allora la sostanza sarà basica.