IL CORRIERE DELLA SCIENZA...

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1 I.I.S.S. BOSELLI N 33 - Aprile 2014 In questo numero : Effetti alimentazione sbagliata L acqua Gli ormoni Sostanze importanti per la vita Pagina 2 Pagina 5 Pagina 7 Pagina 9 Glucidi I glucidi sono dei composti chimici organici, altrimenti chiamati glicidi, zuccheri, carboidrati (divisi in semplici o complessi), saccaridi divisi in mono o poli o più specificatamente in chimica, classi di biomolecole CHO. z I glucidi vengono classificati in: Monosaccaridi: I monosaccaridi sono sostanze cristalline, di colore bianco caratterizzate da sapore dolce, sono solubili in acqua ed insolubili nei solventi organici. I più importanti monosaccaridi sono: Glucosio; Fruttosio; Galattosio; Gli effetti di una alimentazione sbagliata Le proteine 3 2 Oligosaccaridi: Costituiscono la classe nutrizionalmente più importante. Tra i più importanti è bene ricordare: Lattosio, Saccarosio Polisaccaridi: Sono la riserva energetica di piante ed animali e trovano in genere depositati sotto forma di granuli più importanti sono: Amido, Glicogeno. Glucidi occupano un posto preminente nella dieta dell'uomo. Sono presenti nei cereali, legumi, nella frutta oltre che nel latte, nella carne e nel pesce. I Sali minerali 4 L acqua 5 Sostanze essenziali 6 Ormoni 7 Intolleranze e allergie alimentari 8 Sostanze importanti per la vita 9 Vitamine 10 Vitamine 11 Acidi Nucleici 12 Una dieta equilibrata deve tener conto dell'età, del sesso, della condizioni climatiche, del lavoro esercitato dal soggetto e delle condizioni fisiche esistenti. Stavros Niki PAGINA 1

2 Gli effetti di un alimentazione sbagliata Tre tumori su dieci in Italia sono causati da u- n'alimentazione errata. Un problema che colpisce anche il Sud Italia, la patria della dieta mediterranea. Il concetto principale da tenere presente quando si parla di alimentazione è che l uomo è ciò che mangia: se gli alimenti che ingeriamo contengono sostanza nocive, ormoni della crescita, pesticidi o subiscono trattamenti che possano cambiare il dna dell animale o della pianta (ogm). In generale esiste una piramide alimentare che può essere d aiuto per capire quali alimenti prediligere in quantità rispetto ad altri che potrebbero portare anche problemi di salute. Esistono delle regole semplici da seguire per migliorare notevolmente il proprio stato di salute, per controllare la fame e il peso, per diminuire la quantità di radicali liberi e infiammazioni, per sentirsi più carichi e meno stanchi, ma soprattutto per prevenire malattie e disturbi spiacevoli. PAGINA 2 La prima cosa da migliorare è l introduzione dei liquidi all interno del nostro corpo: bere regolarmente 2 litri di acqua al giorno. Evitare le bevande e i cibi senza zucchero, compresi i succhi di frutta confezionati. La dicitura senza zucchero indica la mancanza di glucosio. E giusto abbondare con ortaggi e frutta ben matura e di non farsi mancare la verdura verde. Questi alimenti sono ricchi di anti ossidanti limitando i danni dei radicali liberi e in più combattono l acidità anomala in modo ottimale oltre a regolarizzare l intestino. La cosa importante di un alimentazione adeguata sta nel limitare la quantità di carboidrati semplici favorendo quelli complessi e integrali: i carboidrati semplici e lavorati non integrali sono pro infiammatori, vengono digeriti molto in fretta e non tolgono la fame. Gli acidi grassi saturi sono acidi grassi costituiti da una catena carboniosa satura costituita da legami singoli. Il consumismo ci ha portato ad alimentarci nel modo peggiore immaginabile, con prodotto riccamente lavorati e pieni di sostanze altamente nocive per il nostro organismo. La sana alimentazione deve essere quanto più possibile varia ed equilibrata. Una sana alimentazione è costituita: per non più del 25% di calorie totali da grassi, per il 50% da carboidrati, per il 25% da proteine, specialmente di origine vegetale. Loiz Avdyli e Jacopo Lupo

3 Le Proteine Le proteine (anche protidi) sono sostanze organiche molto complesse e sono uno dei costituenti fondamentali di tutte le cellule del mondo animale e di quello vegetale. Chimicamente parlando sono dei polimeri costituiti da residui aminoacidi che sono uniti tra loro da legami peptidici. Gli amminoacidi possono unirsi tra loro con legami peptidici Il ripetersi di questa reazione dà luogo a polipeptidi e proteine. La proteina molecole composte da una o più catene polipeptidiche Fondamentali in ogni organismo, hanno molteplici ruoli: Componenti strutturali (collagene, tessuto connettivo, citoscheletro, pelle) Trasportatori (emoglobina, albumina) Trasmettitori di messaggi (ormoni peptidici) Catalizzatori di reazioni chimiche (enzimi) Difesa contro i patogeni (immunoglobuline) Controllo e regolazione dell espressione genica (istoni) Deposito di materiale (ferritina) Proteine dei sistemi contrattili (miosina). Le proprietà delle proteine dipendono dalle proprietà speciali e dalla diversità chimica degli amminoacidi che la costituiscono. Una classificazione degli amminoacidi utile per predire le proprietà delle proteine si basa sulla polarità delle catene laterali (ad eccezione della prolina): amminoacidi polari, neutri amminoacidi non polari, amminoacidi acidi, amminoacidi basici In base alla forma si possono classificare le proteine in due grandi classi: 1)Proteine fibrose: strutture lineari semplici e regolari, insolubili in acqua o in soluzioni saline diluite 2)Proteine globulari: forma approssimativamente sferica, molto solubile in acqua. I due principali indici nutrizionali per gli alimenti che contengono proteine sono: Coefficiente di utilizzazione digestiva = (azoto assorbito / azoto introdotto con la dieta) Utilizzazione proteica netta = N trattenuto dall'organismo / N introdotto con la dieta. L'indice tiene conto sia dell'efficienza digestiva che del pattern di amminoacidi. Valore biologico:indica la quantità di azoto effettivamente assorbito e utilizzato al netto delle perdite (urinarie, fecali, cutanee ecc.). Per uova e siero di latte è pari al 100%, un perfetto equilibrio tra aminoacidi assorbiti e tra amminoacidi ritenuti. Daniele Pastorino e Alberto. Patrone PAGINA 3

4 I Sali minerali Sostanze organiche: Il termine sostanze organiche deriva dal termine organismo, cioè essere vivente. Nel senso generico del termine fa riferimento ad un qualsiasi composto o miscuglio contenente carbonio organico. Sostanze inorganiche: qualsiasi sostanza chimica che non contiene atomi di carbonio, sono pertanto compresi anidride e acido carbonico e relativi sali, bicarbonati e carbonati. I Sali minerali: Potassio: Il potassio è l'elemento chimico di numero atomico 19. Il suo simbolo e K. E un metallo alcalino tenero, bianco-argenteo, che si trova in natura combinato con altri elementi sia nell'acqua di mare sia in molti minerali. Si ossida rapidamente all'aria ed e molto reattivo, specie con l'acqua. Somiglia molto al sodio per il suo comportamento chimico. Insieme al Na e Mg è importante nella trasmissione degli impulsi nervosi. Sodio: Il sodio e l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Na e come numero atomico 11. Appartiene alla categoria dei metalli alcalini che e abbondante nei composti naturali. E altamente reattivo, brucia con una fiamma gialla, si ossida a contatto con l'aria e reagisce violentemente con l'acqua. Calcio: Il calcio e l'elemento chimico di numero atomico 20. Il suo simbolo e Ca. Il calcio e un metallo alcalino terroso tenero, sotto forma di Ca 3 (PO) 2 nelle ossa Il ferro si trova nei globuli rossi ed è importante per il trasporto dell ossigeno come ossiemoglobina nelle cellule per l ossidazione del glucosio Lo iodio è importante per il metabolismo della tiroide per la formazione dell ormone tiroideo che regola il metabolismo cellulare E il quinto elemento in ordine di abbondanza nella crosta terrestre, ed e essenziale per tutta la vita sulla Terra. Il Fluoro è importante per mantenere lo smalto sui denti. I sali minerali all interno dell acqua sono essenziali ma devono essere presenti in minima quantità. Denise Camboni e Lisa Damiano PAGINA 4

5 L acqua L acqua è composta da Una molecola d acqua è costituita da 2 atomi di Idrogeno,legati a un atomo di ossigeno,con un legame covalente semplice. La molecola dell acqua presenta una forma a V,con al vertice un atomo di ossigeno e i due atomi di idrogeno alle parti opposte. La distribuzione degli elettroni non è omogenea per questo crea una carica negativa e una positiva. Per questo le molecole dell acqua sono polari. I fenomeni più importanti della polarità sono: Coesione: è la tendenza delle molecole a stare unite fra loro Adesione: Le molecole dell acqua sono attratte anche da varie molecole di altro tipo. Capillarità: La coesione e l adesione sono alla base di questo fenomeno. Il corpo ha bisogno di elettroliti (sali minerali come sodio, potassio, cloruro e bicarbonato) per le sue funzioni di base. In caso di mancanza di acqua, la elettrolisi non può accadere e le nostre cellule tenderebbero a morire. Pertanto, al fine di mantenere le nostre cellule i- dratate avviene un fattore di l elettrochimica che mantiene in equilibrio il nostro corpo cellulare con scambi e/o passaggi di quei elementi necessari di cui abbiamo bisogno. I liquidi corporei più acquosi sono il liquido cerebrale, il midollo osseo, il plasma sanguigno e il cervello. per elettrolisi avvengono scambi di vari elementi minerali e microelementi tra le varie cellule organiche, passando attraverso la membrana cellulare al nucleo. Il ciclo dell'acqua conosciuto tecnicamente come ciclo idrologico consiste nella circolazione dell'acqua all'interno dell idrosfera terrestre, includendo i cambiamenti di stato fisico dell acqua tra la fase liquida, gassosa e solida. Il ciclo idrologico si riferisce ai continui scambi di massa idrica tra l atmosfera, la terra, le acque superficiali, le acque sotterrane e gli organismi. L'acqua allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada, ma soprattutto forma fiumi, mari e oceani, che ricoprono circa il 70% della superficie terrestre. Nello stato liquido le particelle possono spostarsi, ma entro certi limiti: se una particella si sposta il suo posto viene subito preso da un'altra. Federica Calcagno e Arianna Astigiano. PAGINA 5

6 Sostanze essenziali alla vita Il termine sostanze organiche deriva dal termine organismo, cioè essere vivente. I chimici chiamano organiche le sostanze che contengono carbonio, con alcune eccezioni, tra cui l anidride carbonica, il calcare, il diamante, che pur contenendo atomi di carbonio non sono considerate organiche. Le sostanze organiche sono: glucidi l i p i d i, p r o t i d i ; v i t a m i n e o r m o n i accomunati dalla presenza di un elemento chimico, il carbonio, presente in essi in percentuali diverse. Definiti organici i composti in cui sono presenti due o più atomi di carbonio che si legano fra loro formando una catena di lunghezza variabile. L organismo, per la produzione dei propri tessuti ha bisogno di introdurre composti simili ai suoi costituenti. Glucidi: I glucidi chiamati anche glicidi, zuccheri o carboidrati saccaridi,sono una delle principali classi di biomolecole. Hanno numerose funzioni biologiche tra cui quella di riserva energetica e trasporto dell'energia e sono anche noti come componenti strutturali della cellulosa nelle piante e della cartilagine negli animali. Inoltre i carboidrati e i loro derivati giocano un ruolo fondamentale nel sistema immunitario,nella fertilità e nello sviluppo biologico. I monosaccaridi possono legarsi tra di loro in moltissimi modi per formare i polisaccaridi o gli oligosaccaridi. Molti carboidrati contengono uno o più unità di monosaccaridi a cui sono stati tolti o aggiunti vari gruppi. Per esempio il deossiribosio, un componente del DNA, è una versione modificata del ribosio un componente dell RNA. Altri carboidrati presentano invece gruppi funzionali differenti, come nel caso degli amminozzuccheri e delle glicoproteine. Proteine: L e p r o t e i n e e s t e - se o fibrose svolgono funzioni generalmente biomeccaniche,esse rientrano nella costituzione delle unghie, dei peli, dello strato corneo dell epidermide,dei muscoli (actina e miosina) opponendo una valida difesa contro il mondo esterno. Le proteine globulari sono coinvolte in specifiche e molteplici funzioni biologiche spesso di notevole importanza per l'economia cellulare, sono proteine gli enzimi,i pigmenti respiratori. Vittoria Casalinuovo e Loredana Curti PAGINA 6

7 Ormoni Gli ormoni sono sostanze endogene che funzionano come messaggeri, coordinando le diverse attività dell'organismo Gli ormoni sono prodotti da ghiandole endocrine, che li riversano nei liquidi corporei, gli ormoni a seconda delle loro secrezione possono essere classificati come ormoni endocrini: secreti nel sangue, vengono trasportati mediante il circolo sanguigno alle cellule bersaglio. ormoni paracrini: secreti nello spazio extracellulare e la cellula bersaglio è posta vicina alla zona rilasciata ormoni autocrini: hanno come cellula bersaglio la stessa cellula che li ha secreti. Gli ormoni sono classificati in gruppi: ormoni peptidici ormoni steroidei amine acido arachidonico La divisione degli ormoni è cosi fatta: Corticosteroidi: gruppo di ormoni secreti dalla corteccia surrenale con struttura chimica riconducibile a quella del ciclopentanoperiidrofenantrene. Fitormone: Sostanza prodotta dalle piante superiori, che esercita nell organismo vegetale una funzione analoga a quella degli ormoni nell organismo animale. Ormone messaggero: sostanza chimica che trasmette o trasferisce a strutture cellulari informazioni che ne regolano l attività, come gli ormoni. Progestine Gli ormoni sessuali femminili che favoriscono l inizio e il proseguimento della gravidanza. Il più importante è il progesterone, appartenente al gruppo degli steroidi. Bjordi Asllanaj e Nicolò Cambone PAGINA 7

8 Intolleranze e allergie alimentari Allergie ed intolleranze: Risposta eccessiva da parte del sistema immunitario verso agenti estranei che, percepiti come minaccia, sono attaccati dalle difese immunitarie; si attivano a contatto con l allergene, scatenano la reazione allergica. Derivano dall impossibilità dell organismo di digerire un dato alimento a causa di difetti metabolici, oppure scatenate dall assunzione di antibiotici. I sintomi comuni possono essere: Allergie ed intolleranze hanno alcuni sintomi comuni: disturbi gastrointestinali; dolori addominali; difficoltà digestive; nausea; mal di testa. Nelle allergie i sintomi succitati si accompagnano spesso a gonfiore delle labbra e/o della lingua, orticaria, prurito e arrossamento della cute, e più gravi, quali problemi respiratori, cardiorespiratori o shock anafilattico. Le allergie più diffuse sono quelle causate da: cereali contenenti glutine, come grano, segale, orzo, avena, farro, kamut (khorasan) o relativi tipi ibridi, e prodotti derivati; crostacei e prodotti derivati; uova e prodotti derivati; pesce e prodotti derivati; arachidi e prodotti derivati; semi di soia e prodotti derivati; latte e prodotti derivati (compreso il lattosio). Le intolleranze alimentari possono essere di vari tipi: Intolleranze farmacologiche: possono derivare da sostanze presenti in alcuni farmaci ed alimenti; Intolleranze metaboliche: nascono da carenza, o assenza, di enzimi impiegati nel metabolizzare alcuni aminoacidi. Intolleranze agli additivi chimici di frequente presenti nei cibi che ingeriamo quotidianamente (conservanti, dolcificanti, esaltatori di sapidità) Intolleranza l lattosio causata dalla difficoltà di digerire lo zucchero presente nel latte, della quale tratteremo di seguito nel sito. Susanna Guastavino PAGINA 8

9 Sostanze importanti per la vita I lipidi sono molecole organiche, largamente diffuse in natura, che costituiscono una delle quattro principali classi di molecole organiche di interesse biologico, insieme a carboidrati, proteine e acidi nucleici. Piramide Alimentare: Per interpretarla, si parte dal presupposto che gli alimenti situati al vertice della piramide sono quelli che dovrebbero essere consumati in piccole quantità e, di conseguenza, gli alimenti posti nella parte bassa sono quelli che bisogna consumare con più frequenza e in quantità maggiori. La piramide è stata realizzata per farci capire che: i grassi fanno male e i carboidrati fanno bene. Tirico Nicol e Fontana Pietro I grassi saturi sono quegli acidi grassi costituiti da una catena carboniosa satura costituita unicamente da legami singoli C-C. Legame: C-C-C-C-C I grassi insaturi sono considerati grassi che fanno bene alla salute. Sono prevalentemente contenuti negli oli, tra cui il più famoso è l olio d oliva. La fonte energetica necessaria per la vita dell organismo è costituita dagli alimenti che apportano le numerose sostanze nutritive che consentono all organismo di funzionare normalmente e prevenire le più importanti malattie come ad esempio tumori e malattie cardiovascolari. PAGINA 9

10 Vitamine Le sostanze essenziali alla vita si dividono in: Sostanze inorganiche: Si definisce sostanza inorganica qualsiasi composto chimico senza carbonio. Sostanze organiche: Si definisce sostanza organica qualsiasi composto chimico contenente carbonio. Le vitamine sono sostanze organiche, assunte con gli alimenti, indispensabili ai nostri organismi viventi. Devono essere assunte con la dieta poiché non vengono sintetizzati dall'organismo umano. Se non vengono assunte durante la dieta, quest'ultima non è sufficiente a garantire la crescita, lo sviluppo cellulare e il corretto funzionamento del nostro corpo. Le vitamine si dividono in: 1) Vitamine liposolubili Ossia sono solubili nei grassi; e sono le vitamine A, D, E, K, F, Q 2) Vitamine idrosolubili Ossia sono solubili in acqua; e sono le vitamine C, B1, B2, B5, B6, PP, B12, Bc, H. Tipi vitamine: Vitamina A É una vitamina liposolubile presente in natura sotto forma di retinolo o dei suoi analoghi detti retinoidi (tutti di origine animale) sia come pro-vitamine (di origine vegetale) dette carotenoidi. Quest'ultimi vengono trasformati nel fegato in vitamina A. É indispensabile non soltanto per il meccanismo della visione ma anche per la differenziazione cellulare. Per questo è necessaria per la crescita, la riproduzione e l integrità del sistema immunitario. PAGINA 10

11 Vitamine Vitamina B: É un gruppo di vitamine idrosolubili che interviene nel metabolismo cellulare. Ha proprietà molto utili all'organismo umano infatti costituiscono un ruolo essenziale al normale funzionamento del sistema nervoso, al tono muscolare e è fondamentale per i corretti processi di funzionamento della cute e dei capelli. Vitamine D: È un gruppo di vitamine liposolubili. Vitamina d ottenuto da esposizione al sole, cibo e integratori, è biologicamente inerte e devono subire due reazioni idrossilazione per essere attivato nel corpo. Calcitriolo è la forma attiva della vitamina D, trovato nel corpo. Il termine di vitamina d si riferisce anche a questi metaboliti e altri analoghi di queste sostanze. Susanna Guastavino Vitamine C: Viene anche detta acido ascorbico ed è una sostanza acida che si scioglie in acqua, perciò i- drosolubile, e svolge diverse funzioni nel nostro organismo. La vitamina C può prevenire i tumori, rinforza i muscoli e le ossa per combattere i batteri, migliora la qualità del sonno, previene malformazione fetali, è antirughe e rende la pelle più elastica e luminosa. PAGINA 11

12 DNA, RNA, acidi nucleici e ATP Gli acidi nucleici sono molecole complesse di grandi dimensioni attraverso le quali avviene la trasmissione dell'informazione genetica; sono responsabili della direzione e del controllo della sintesi delle proteine necessarie alla vita degli organismi; Sono presenti nelle cellule di tutti gli organismi (animali e vegetali) sotto forma di acido desossiribonucleico - DNA - e di acido ribonucleico, RNA. La molecola del DNA è costituita da due filamenti di nucleotidi collegati da legami a idrogeno ed avvolti in una doppia spirale (doppia elica) Le informazioni sono memorizzate secondo un linguaggio chimico, basato sull'ordine con cui si susseguono nella molecola del DNA le quattro diverse basi azotate (codice genetico); Le informazioni sono trasmesse, tramite l' RNA, nei siti della cellula dove avviene la sintesi proteica, in modo che gli aminoacidi si uniscano tra di loro secondo un ordine ben determinato, tale da produrre una specifica proteina. RNA: La molecola di RNA è formata da un solo filamento avvolto ad elica. ATP: L'adenosina trifosfato (o ATP) è un ribonucleoside trifosfato formato da una base azotata (l'adenina), dal ribosio (uno zucchero pentoso) e da tre gruppi fosfato Susanna Guastavino Il collegamento avviene tra le basi azotate dei due filamenti, che si abbinano a coppie esclusive "adenina A timina T (A-T)" e "citosina C guanina G (C-G)"; Questa particolare struttura permette al DNA di replicarsi (cioè duplicarsi) con relativa semplicità: le due eliche si separano gradualmente e su ciascuna può crescere un'altra elica, con la formazione infine di due doppie eliche u- guali; PAGINA 12