Chimica generale e inorganica Studia gli elementi e i composti inorganici

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1 Chimica generale e inorganica Studia gli elementi e i composti inorganici Chimica organica Studia i composti organici, cioè composti che contengono atomi di carbonio Biochimica È lo studio della chimica della vita, cioè studia le biomolecole e le loro trasformazioni nel nostro organismo ACQUA il composto più abbondante esistente sulla terra il costituente principale degli organismi viventi CORPO UMANO (% PESO) ACQUA 65.0 BIOMOLECOLE 30.2 SALI MINERALI 4.8 1

2 Legame idrogeno o a ponte di idrogeno Si tratta di un legame di natura elettrostatica, in cui è implicato un atomo di H coinvolto in un legame covalente con un elemento molto elettronegativo (O, N) che attrae gli e - di valenza, acquisendo un δ - lasciando l H con un δ +. 2

3 I legami H sono nettamente più deboli dei legami ionici e ancora di più di quelli covalenti, ma sono caratterizzati da un alta cooperatività. Legame ionico Legame covalente 3

4 Interazioni di Van der Waals Sono interazioni molto deboli, presenti in tutti i composti, che corrispondono alle forze di attrazione tra le cariche positive e negative che si instaurano nei dipoli indotti e temporanei generati dal movimento degli e -. L acqua è una molecola altamente reattiva che influenza profondamente le proprietà dei composti che interagiscono con essa: ionici polari apolari anfipatici 4

5 Interazione tra l acqua e composti ionici Interazione tra l acqua e molecole polari 5

6 Interazione tra l acqua e molecole apolari All interno delle molecole non polari si instaurano interazioni idrofobiche che indicano una comune tendenza a non interagire con l acqua per la quale non hanno affinità. Interazione tra l acqua e molecole anfipatiche 6

7 Le proprietà chimiche e la reattività delle molecole sono determinate: - dalla presenza di gruppi funzionali - dalla disposizione spaziale dei suoi atomi (configurazione) STRUTTURA FUNZIONE PRINCIPALI GRUPPI FUNZIONALI 7

8 Le proprietà chimiche e la reattività delle molecole sono determinate: - dalla presenza di gruppi funzionali - dalla disposizione spaziale dei suoi atomi (configurazione) STRUTTURA FUNZIONE CONFIGURAZIONE Ac. grasso saturo Acidi grassi insaturi L insaturazione trans non modifica la direzione L insaturazione cis determina un angolo di 30 8

9 A T ambiente i grassi animali sono solidi A T ambiente i grassi vegetali sono liquidi (olii) La fluidità della membrana cellulare è strettamente correlata con il grado di insaturazione degli acidi grassi delle code lipidiche. 9

10 L-Asp-L-Phe metilestere ASPARTAME DOLCE L-Asp-D-Phe metilestere AMARO CORPO UMANO (% PESO) ACQUA 65 PROTEINE 16 LIPIDI 13.5 CARBOIDRATI 0.5 ACIDI NUCLEICI 0.2 SALI MINERALI

11 I carboidrati (glicogeno) rappresentano una riserva energetica a breve termine. I lipidi (trigliceridi) costituiscono una riserva energetica a lungo termine. Le proteine non rappresentano una riserva energetica. Le proteine sono le biomolecole - più comunicative possono riconoscere e legare altre molecole - più selettive possono scegliere il loro partner - più versatili possono assolvere numerose funzioni 11

12 I partner delle proteine sono chiamati in generale ligandi e possono essere carboidrati, lipidi, acidi nucleici, altre proteine o anche ioni metallici. Le forze che entrano in gioco tra ligando e proteina sono generalmente deboli: - interazioni ioniche -ponti H - forze di van der Waals 12

13 Struttura Collageno Cheratina Le proteine sono le biomolecole più versatili Catalisi Enzimi Trasporto Emoglobina Contrazione Actina Miosina Riserva Ferritina Mioglobina Regolazione Insulina Citochine Difesa Anticorpi Trombina Tutte queste caratteristiche delle proteine dipendono essenzialmente dalla diversità degli aa costituenti (residui). 13

14 Nei vari aa il gruppo R differisce per: -dimensioni - reattività -carica Fatta eccezione per la glicina, in tutti gli altri aa il C- è un centro chiralico 14

15 La presenza di C chirali determina: Stereoisomeria gli stereoisomeri sono distribuiti nelle due serie D e L (configurazione assoluta) Attività ottica capacità di ruotare il piano della luce polarizzata (potere rotatorio) -destrogiro (+) - levogiro (-) 15

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