L ACQUA. Struttura e proprieta dell acqua

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1 L ACQUA Struttura e proprieta dell acqua

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3 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

4 Le proprietà del ghiaccio e dell acqua liquida sono in gran parte dovute alla presenza di legami idrogeno inter-molecolari

5 DONATORE ACCETTORE (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

6 Struttura cristallina del ghiaccio (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

7 L acqua liquida ha una struttura che fluttua rapidamente

8 2 x s -1 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

9 I legami idrogeno e le altre interazioni deboli presenti nelle molecole biologiche

10 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

11 NB: 1 kcal = kj (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005)

12 (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005)

13 L acqua come solvente Molecole polari o idrofiliche Molecole apolari o idrofobiche La legge di Coulomb: F = kq 1 Dr q 2 2

14 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

15 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

16 L acqua e le molecole non polari o idrofobiche

17 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

18 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

19 Struttura dei Clatrati (D. Voet, J.G. Voet, C.W. Pratt, Fundamentals of Biochemistry, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2005)

20 Le proprietà chimiche dell acqua - Reazioni acido-base secondo Bronsted-Lowry - Equilibri di dissociazione - Concetto di ph - Equazione di Henderson Hasselbalch - Acidi poliprotici - Sistemi tampone

21 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

22 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

23 Costanti di equlibrio e pk a per la dissociazione acida di alcuni acidi deboli (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

24 Costanti di equlibrio e pka per la dissociazione acida di alcuni composti di riferimento (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

25 Potere-Tampone (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

26 Potere Tampone: utile per valori di ph = pk a +1 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

27 (D. Voet, J.G. Voet, Biochemistry, 3 ed., John Wiley & Sons, 2004)

28 Potere tampone nel sangue ph fisiologico 7.4 Acidosi ph < 7.1 Alcalosi ph > 7.6 CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Ostruzione polmonare acidosi Iperventilazione polmonare alcalosi

29 Titolazione di Gly ANIMATED_Lessons_V&V\Open_Animate d_figs.html

30 SUMMARY 1 Water is essential for all living organisms Water molecules can form H-bonds with other molecules because they have two H-atoms that can be donated and two lone electron pairs that can accept H-bonds. Liquid water is an irregular and dynamic network of H- bonded water molecules. Hydrophilic substances can dissolve readily in water. The hydrophobic effect is the tendency of water to minimize its contacts with apolar molecules (increasing solvent entropy). Water ionizes to H + ( representative of the hydronium ion(s)) and OH -.

31 SUMMARY 2 The concentration of H + in solution is represented by the ph value: acidic, neutral, basic solutions are therefore defined. According to Bronsted & Lowry, acids donate protons, bases accept protons. The strength of an acid is expressed by its pka. The Henderson-Hasselbalch equation relates the ph of a solution to the pka of an acid and to the concentration of its dissociated and indissociated forms. Buffer solution resist ph changes best at the pka value + 1 ph units

32 Reazioni biochimiche Migliaia di reazioni cellulari apparentemente molto complesse I principali tipi di reazione sono relativamente pochi e generalizzabili Le reazioni biochimiche seguono (ovviamente) i meccanismi classici della chimica organica

33 Reazioni biochimiche di riferimento SOSTITUZIONE NUCLEOFILA ELIMINAZIONE ADDIZIONE ISOMERIZZAZIONE OSSIDO-RIDUZIONE

34 METABOLISMO Insieme di processi biochimici Possibile grazie al flusso di energia e nutrienti Migliaia di reazioni biochimiche Migliaia di enzimi

35 Funzioni tipiche del metabolismo Acquisizione e utilizzo di grandi quantita di energia Sintesi di molecole organiche per la composizione e funzionamento della cellula (proteine, acidi nucleici, lipidi...) Accrescimento e sviluppo Eliminazione dei prodotti di rifiuto

36 Metab_Patways_complete.htm Urea_Cycle.htm G2_region.htm