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LA VITA DIPENDE DELL'ACQUA - Coggle Diagram
LA VITA DIPENDE DELL'ACQUA
GLI ELEMENTI DELLA VITA
Gli esseri viventi e la materia
• Gli organismi viventi sono fatti di materia, ma a differenza degli oggetti inanimati hanno una composizione chimica organizzata.
• Ogni sostanza presente nel corpo svolge funzioni precise ed è controllata dall’organismo per quantità, qualità e distribuzione.
Molecole e legami chimici
• Le molecole sono formate da atomi uniti da legami covalenti, che derivano dalla condivisione di elettroni.
• Possono essere:
• formate da atomi diversi (es. glucosio),
• oppure da atomi uguali (es. idrogeno gassoso).
L’acqua come solvente
• L’acqua scioglie:
• sostanze ioniche (es. sale),
• molecole polari.
• Non scioglie molecole apolari (es. oli).
• Le soluzioni con acqua come solvente si chiamano soluzioni acquose.
Importanza dell’acqua
• È la sostanza più abbondante negli organismi viventi.
• Costituisce circa:
• 90% nelle meduse,
• 70% nel corpo umano.
• È il mezzo in cui probabilmente la vita ha avuto origine.
Polisaccaridi principali
• Amido → riserva energetica delle piante.
• Glicogeno → riserva energetica negli animali.
• Cellulosa → funzione strutturale nelle piante, molto resistente.
• Chitina → esoscheletro degli insetti e parete dei funghi.
Gli elementi chimici fondamentali
• Il 96% della massa degli esseri viventi è formato da 6 elementi principali:
• Carbonio (C) → struttura delle molecole organiche
• Idrogeno (H) e Ossigeno (O) → componenti dell’acqua e delle molecole biologiche
• Azoto (N) → proteine e acidi nucleici
• Fosforo (P) → ATP, DNA, RNA, fosfolipidi
• Zolfo (S) → struttura delle proteine
• Altri elementi in tracce (Na, K, Ca, ecc.) sono fondamentali per funzioni specifiche, come impulsi nervosi e segnali cellulari.
Struttura e polarità dell’acqua
• La molecola d’acqua (H₂O) ha:
• forma angolare (a V),
• legami covalenti polari.
• L’ossigeno attira più fortemente gli elettroni →
• ossigeno: carica parziale negativa (δ−)
• idrogeni: carica parziale positiva (δ+)
• Questa distribuzione rende l’acqua fortemente polare.
Legami a idrogeno
• Tra molecole d’acqua si formano legami a idrogeno.
• Sono deboli singolarmente, ma numerosissimi, quindi molto importanti.
• Ogni molecola può formare fino a 4 legami a idrogeno.
• Questi legami spiegano molte proprietà dell’acqua.
Alto calore di fusione e vaporizzazione
• Serve molta energia per:
• fondere il ghiaccio,
• far evaporare l’acqua.
• L’energia serve a rompere i legami a idrogeno.
• L’evaporazione ha un effetto rinfrescante (sudorazione).
Il ghiaccio galleggia
• Il ghiaccio è meno denso dell’acqua liquida.
• Le molecole nel ghiaccio sono più distanti e ordinate.
• Il ghiaccio forma uno strato isolante che protegge gli organismi acquatici.
Coesione, adesione e tensione superficiale
• Coesione → attrazione tra molecole d’acqua.
• Adesione → attrazione tra acqua e altre sostanze.
• Permettono:
• la risalita dell’acqua nelle piante,
• la formazione della tensione superficiale.
Condensazione e idrolisi
• Condensazione → unisce monomeri, eliminando acqua.
• Idrolisi → rompe i polimeri usando acqua.
• Sono reazioni fondamentali per il metabolismo e la vita.
Macromolecole e polimeri
• Le biomolecole sono grandi molecole (macromolecole).
• Molte sono polimeri, formati da unità più piccole chiamate monomeri.
• Polimeri biologici:
• polisaccaridi,
• proteine,
• acidi nucleici.
• I lipidi non sono polimeri.
Fosfolipidi
• Molecole anfipatiche:
• testa polare e idrofila,
• code apolari e idrofobiche.
• In acqua formano un doppio strato fosfolipidico.
• Questo strato è la base di tutte le membrane biologiche.
Definizioni di Acidi e Basi
Acidi: sostanze che, in soluzione aquosa, liberano ioni idrogeno. Esempio: acido cloridrico. Basi: Sostanze che accettano ioni idrogeno. Esempio:idrossido di sodio (NaOH)
Scala del pH
Definizione: misura l’acidità o la basicità di una soluzione in base alla concentrazione di ioni
il pH nel corpo umano
Importanza: regola molte reazioni vitali.
Sangue: il pH deve essere mantenuto costante intorno a 7.4.
Acidemia: pH inferiore a 7.38
alcalemia: pH superiore a 7.45
Esempi comuni
Acidi:
Acido cloridrico (HCl): presente nello stomaco.
Piogge e acide: dannose per piante e monumenti.
Basi: idrossido di sodio(NaOH): soda caustica
Ammoniaca: presenti in alcuni detergenti.