chimica interrogazione

Question 1

cosa sono i gruppi funzionali

Answer 1

le diverse classi di composti si distinguono per il loro gruppo funzionale, ovvero un atomo o un gruppo di atomi che conferiscono caratteristiche e proprietà chimiche ad un composto

Question 2

gli alcoli

Answer 2

la classe degli alcoli è caratterizzata dalla presenza del gruppo funzionale OH, che lega con un gruppo R. il carbonio che lega un gruppo OH è ibridato sp3. si ottengono per sostituzione di un idrogeno con il gruppo ossidrile. gli alcoli con più di un gruppo ossidrile prendono nomi differenti, se hanno due gruppi OH sono chiamati dioli, se ne hanno tre, trioli (glicerina).

Question 3

isomeria di posizione

Answer 3

l’isomeria di posizione è data dalla diversa posizione del gruppo funzionale

Question 4

alcol primari, secondari e terziari

Answer 4

gli alcoli possono essere di tre tipi differenti:
primari se il carbonio che lega il gruppo OH lega solamente un altro atomo di carbonio, e dalla loro ossidazione derivano gli aldeidi;
secondari se il carbonio che lega l’OH è legato a due atomi di carbonio, e dalla sua ossidazione derivano i chetoni;
terziario se il carbonio che lega l’OH è legato ad altri tre atomi di carbonio, e non si può ossidare.

Question 5

i fenoli

Answer 5

negli idrocarburi aromatici può essere sostituito un atomo di H con un gruppo ossidrile, andando a formare i fenoli

Question 6

nomenclatura alcoli

Answer 6

il nome dell’alcol si forma dall’idrocarburo di partenza (es. metano), aggiungendo il suffisso -olo (metanolo). se è un alcol secondario si aggiunge -diolo (etandiolo), se è terziario -triolo (propantriolo)

Question 7

reazioni di ossidoriduzione

Answer 7

le reazioni di ossidoriduzione sono reazioni in cui si ha un trasferimento di elettroni. la sostanza che cede elettroni si ossida ed è quindi detta specie riducente, mentre quella che acquista elettroni si riduce, detta quindi specie ossidante.

Question 8

numero di ossidazione

Answer 8

il numero di tutti gli elementi allo stato elementare è 0. in un composto, è il numero di elettroni che un elemento cede, acquista o mette in comune per diventare stabile.

Question 9

redox organiche

Answer 9

nelle sostanze organiche lo sposamento di elettroni è accompagnato dal trasferimento di atomi di idrogeno. la sostanza che acquista ioni H si riduce, quella che li perde si ossida (es., per ossidazione degli alcol primari si ottengono gli aldeidi)

Question 10

eteri

Answer 10

il gruppo degli eteri è caratterizzato da un atomo di ossigeno che fa da ponte tra due gruppi funzionali R, formando un legame etereo.

Question 11

aldeidi

Answer 11

la classe degli aldeidi è caratterizzata dalla presenza del gruppo funzionale carbonile (o gruppo aldeidico) posto all’estremità della catena e che lega un idrogeno. gli aldeidi si ottengono per ossidazione di un alcol primario. per chiamare gli aldeidi si utilizza l’idrocarburo di partenza, aggiungendo il suffisso -ale (metanale, o aldeide formica)

Question 12

chetoni

Answer 12

la classe dei chetoni è caratterizzata dal gruppo funzionale carbonile presente all’interno della catena, e che dunque non lega con atomi di idrogeno ma con due R. si ottengono per ossidazione di un alcol secondario. il nome si ottiene a partire dall’idrocarburo di partenza, con l’aggiunta del suffisso -one (propanone, detto anche acetone, che nei bambini può essere prodotto in quantità eccessive e dopo aver bruciato gli zuccheri disponibili, consuma i grassi)

Question 13

acidi carbossilici

Answer 13

gli acidi carbossilici presentano un gruppo carbossilico COOH. si originano per ossidazione degli aldeidi. gli acidi sono sostanze in grado di cedere ioni H+ , che vengono accettati da una base, sostanza che invece è in grado di accettarli. l’acqua è una sostanza anfotera in quanto si comporta da base con gli acidi e da acido con le basi.

Question 14

acidi grassi

Answer 14

quando un acido carbossilico ha un numero di atomi di carbonio superiore a 10, si definisce un acido grasso, insolubile in acqua in quanto apolare.

Question 15

la saponificazione

Answer 15

se gli acidi grassi vengono riscaldai in presenza di una base forte, come l’idrossido di sodio, si ottiene un sapone, solubile in acqua.

Question 16

gli esteri

Answer 16

gli esteri sono originati dalla condensazione (esterificazione) tra un acido carbossilico ed un alcol. hanno formula generale R - COOR

Question 17

le ammine

Answer 17

le ammine, gruppo funzionale R-NH2, derivano dall’ammoniaca, alla quale viene sostituito un atomo di idrogeno con un gruppo R. sono composti debolmente basici e possono essere primari, secondari o terziari in base a quanti atomi di idrogeno vengono sostituiti con gruppi R (1,2 o 3). vengono chiamate aggiungendo il suffisso -ammine all’idrocarburo di partenza.

Question 18

gli ammidi

Answer 18

gli ammidi sono composti che presentano un gruppo carbonilico ed un gruppo amminico. il loro gruppo funzionale è -CONH2. il legame peptidico è un esempio di ammidi.

Question 19

gli isomeri ottici

Answer 19

gli isomeri ottici sono isomeri in cui manca il piano di isomeria, dunque non sono sovrapponibili ma sono l’uno l’immagine speculare dell’altro. negli isomeri ottici l’atomo di carbonio è chirale in quanto lega sostituenti diversi tra loro. (es. acido lattico)
questi sono in grado di far ruotare il piano della luce polarizzata dello stesso angolo, ma in versi differenti; l’isomero che fa ruotare in senso orario prende segno +, quello che lo fa ruotare in senso antiorario prende segno -.

Question 20

i polimeri

Answer 20

i polimeri sono molecole ad alto peso molecolare, formate da più monomeri, unità semplici. se un polimero è formato da monomeri tutti uguali è chiamato omopolimero, mentre se è formato da monomeri differenti è detto eteropolimero. sono esempi di polimeri la plastica, che deriva dalla condensazione di molecole di glicole etilenico (1,2 etandiolo); oppure la pellicola, polietilene

Question 21

le biomolecole

Answer 21

le biomolecole costituiscono il 30% del corpo umano e sono indispensabili dal punto di vista strutturale, energetico e funzionale

Question 22

l’acqua

Answer 22

l’acqua è una biomolecola organica indispensabile per la vita. nell’acqua sono presenti legami covalenti polari, da questo deriva la polarità dell’acqua. l’acua è un composto anfotero, si comporta da base con gli acidi e da acido con le basi. l’acqua come sostanza neutra è quella deionizzata

Question 23

il legame a idrogeno

Answer 23

il legame a idrogeno è un legame intermolecolare che avviene tra:
l’H di una molecola di acqua
l’O di un’altra molecola d’acqua
il legame a idrogeno conferisce all’acqua le sue caratteristiche nei diversi stati di aggregazione. senza legami a idrogeno, l’acqua sarebbe allo stato aeriforme a temperatura ambiente.

Question 24

le biomolecole organiche

Answer 24

la maggior parte delle biomolecole organiche sono polimeri, ovvero molecole ad alto peso molecolare.
i polimeri naturali si ottengono per condensazione, quindi attraverso un legame covalente tra due molecole organiche, con la liberazione di una molecola d’acqua, è una sintesi per disidratazione (?)
la reazione inversa è l’idrolisi, che permette di passare dai polimeri ai monomeri, attraverso la somministrazione di acqua che rompe il legame covalente

Question 25

i carboidrati

Answer 25

i carboidrati sono composti ternari, nella maggior parte dei casi costituiti da carbonio, ossigeno ed idrogeno, con formula generale CnH2nOn. sono composti organici polifunzionali, contengono un gruppo carbonile aldeidico o chetonico ed un numero variabile di gruppi ossidrili.
hanno funzione di
energia e riserva energetica, sono la principale fonte di energia dei viventi
di struttura, costituiscono la cellulosa della parete cellulare dei vegetali
esistono tre tipi di carboidrati:
i monosaccaridi, che possiedono da 3 a 6 atomi di carbonio
gli oligosaccaridi, che si formano per condensazione di più monosaccaridi, da 2 a 10. quando sono condensati due monosaccaridi l’oligosaccaride prende il nome di disaccaride
i polisaccaridi, quando sono condensati più di 10 monosaccaridii

Question 26

i monosaccaridi

Answer 26

i monosaccaridi sono composti organici con formula CnH2nOn e con un numero variabile tra 3 e 6 atomi di carbonio. in base al numero di atomi di carbonio prendono il nome di triosi, tetrosi, pentosi ed esosi.
inoltre possiamo distinguerli per la posizione del gruppo carbossile, che può trovarsi all’estremità della catena, negli aldosi, o nel mezzo, nei chetosi

Question 27

zuccheri semplici

Answer 27

gli zuccheri più semplici sono la gliceraldeide, un aldotrioso, ed il diidrossiacetone, chetotrioso. sono prodotti dal processo di ossidazione del glucosio durante la via metabolica della glicosi

Question 28

zuccheri più importanti

Answer 28

tra gli zuccheri più importanti possiamo vedere gli aldopentosi ribosio e desossiribosio, importanti per gli organismi perché costituiscono lo schema carbonioso degli acidi nucleici RNA e DNA

Question 29

carboidrati esosi

Answer 29

(C6H12O6) sono il glucosio (aldopentoso) ed il fruttosio (chetoesoso)

Question 30

zuccheri in acqua

Answer 30

per effetto della polarità dell’acqua, molti zuccheri a contatto con questa tendono a chiudere la propria catena e formare una struttura ciclica. la chiusura avviene tra il carbonio del gruppo carbonile ed il carbonio chirale più distante dal gruppo carbonile. si vanno a definire due isomeri:
alfa, quando il gruppo OH del carbonio chirale che lega con il carbonio del gruppo carbonilico si trova su un piano diverso da questo
beta, quando il gruppo OH ed il gruppo carbonilico si trovano sullo stesso piano

Question 31

i disaccaridi

Answer 31

per condensazione di due monosaccaridi, tramite legame glicosidico, quindi un legame etereo, si formano i disaccaridi.
i più comuni sono il saccarosio, il maltosio, trealosio ed il lattosio

Question 32

saccarosio

Answer 32

il saccarosio si forma per condensazione tra glucosio e fruttosio, formando un legame alfa 1-2

Question 33

maltosio

Answer 33

si forma per condensazione di due molecole di glucosio. differentemente dal maltosio, che ha un legame glicosidico alfa 1-4, il maltosio ha un legame alfa 1-1

Question 34

il lattosio

Answer 34

il lattosio si forma per condensazione di un monosaccaride di glucosio ed un galattosio; è un’importante fonte alimentare e forma un legame beta 1-4

Question 35

i polisaccaridi

Answer 35

i polisaccaridi sono carboidrati con più di 10 atomi di carbonio. possono essere di struttura, quando contribuiscono alla struttura dell’organismo, o di riserva, quando svolgono funzione di accumulo energetico

Question 36

polisaccaridi di struttura

Answer 36

i polisaccaridi di struttura contribuiscono alla struttura dell’organismo. i più importanti sono
la cellulosa nelle piante e la chitina negli animali.

Question 37

cellulosa

Answer 37

il principale polisaccaride di struttura delle piante ed il polimero organico più presente in natura. è un polimero del glucosio, formato da monomeri dell’isomero beta, presenta legami glicosidici beta 1-4. la cellulosa può essere idrolizzata solta da pochi microrganismi, come quelli presenti nel canale digerente dei ruminanti (mucche etc) ma la maggior parte degli animali non è in grado di demolirla. nell’organismo umano non viene idrolizzata, ma costituisce le fibre che favoriscono il corretto transito intestinale.

Question 38

chitina

Answer 38

la chitina è un polisaccaride di struttura presente negli animali. si trova nell’esoscheletro degli insetti, dandogli durezza, elasticità e resistenza, negli invertebrati e nei funghi.
è un polimero formato da catene con legami beta 1-4, formato da monomeri di glucosio con l’aggiunta di un gruppo acetilamminico al carbonio in posizione 2

Question 39

i polisaccaridi di riserva

Answer 39

i polisaccaridi di riserva più importanti sono l’amido ed il glicogeno. entrambi sono costituiti dallo stesso polimero principale: una catena lineare di glucosio con legame glicosidico alfa 1-4, alla quale si associano delle ramificazione con legame glicosidico alfa 1-6.
l’amido è il polisaccaride di riversa nelle piante e nei funchi, è presente in natura sotto forma di:
amilosio, con una struttura lineare che in soluzione assume forma elicoidale. è difficilmente assimilabile dall’uomo
l’amilopectina, una molecola che presenta ramificazioni ogni 20-25 monomeri, è più digeribile dall’uomo.
il glicogeno è il polisaccaride di riserva di animali e funghi. ha una struttura lineare con delle ramificazioni, più frequenti che nell’amilopectina (ogni 10 monomeri)

Question 40

i lipidi

Answer 40

la maggior parte dei lipidi sono composti ternari formati da carbonio, idrogeno ed ossigeno. sono un gruppo di sostanze molto diverse tra loro ma accomunate dal fatto che sono insolubili nei solventi polari, come l’acqua, data la loro apolarità, e che sono le molecole organiche che a parità di massa contengono la maggiore quantità di energia.
la loro funzione principale è quella di riserva energetica:
negli animali la capacità di conservare polisaccaridi di riserva è limitata, dunque sono immagazzinati come grassi, mentre nelle piante come oli.
hanno anche una funzione strutturale
svolgono il ruolo di messaggeri chimici, come gli ormoni steroidei
sono indispensabili per il corretto funzionamento degli enzimi

Question 41

i trigliceridi

Answer 41

i trigliceridi sono un tipo comune di lipidi. si formano per condensazione (esterificazione) di tre molecole di acidi grassi ed una molecola di glicerina (1,2,3 propantriolo)

Question 42

acidi grassi saturi e insaturi

Answer 42

gli acidi grassi sono acidi carbossilici con più di 10 atomi di carbonio.
sono detti saturi quando non compaiono doppi legami all’interno della catena. sono di origine animale e solidi a temperatura ambiente per via della loro geometria lineare, le molecole dei trigliceridi possono compattarsi
gli acidi grassi insaturi possiedono dei doppi o tripli legami all’interno della loro catena, in corrispondenza dei quali si formano dei gomiti che rendono impossibile compattarla. sono di origine vegetale e liquidi a temperatura ambiente

Question 43

la margarina

Answer 43

la margarina è un olio di origine vegetale, usato in cucina, viene reso solido grazie al processo di idrogenazione che va a spezzare i doppi legami fornendo atomi di idrogeno

Question 44

i fosfolipidi

Answer 44

i fosfolipidi, o fosfogliceridi, sono lipidi complessi, costituiti dalla stessa struttura dei trigliceridi, ma con il terzo carbonio della glicerina che non lega un acido grasso ma un gruppo fosfato (PO43-)-R. la particolarità di questa testa forfata è di essere polare, quindi idrofila, mentre il resto fosfolipide è idrofobo. sono quindi detti anfipatici. questo gli permette di disporsi in doppi strati, con le code rivolte una contro l’altra e la testa verso l’ambiente acquoso. questo doppio strato costituisce le membrane cellulari.

Question 45

i glicolipidi

Answer 45

i glicolipidi hanno una struttura simile a quella dei fosfolipidi, ma il terzo atomo di carbonio del glicerolo lega una corta catena di zucchero idrofila.
in soluzione acquosa si comportano come i fosfoipidi, infatti anch’essi compongono la membrana cellulare. hanno la funzione di riconoscere sostanze provenienti dall’esterno della cellula e si possono trocare sui globuli rossi, determinando il gruppo sanguigno.

Question 46

le cere

Answer 46

le cere sono dei lipidi strutturali che costituiscono uno strato protettivo ed impermeabile. si possono trovare nel rivestimento e nel piumaggio o nel pelo degli animali, ma anche nell’esoscheletro degli insetti o su foglie di piante e frutta.

Question 47

gli steroidi

Answer 47

gli steroidi sono dei lipidi semplici. hanno una struttura comune, il nucleo sterolico, formato da quattro anelli carboniosi, di cui 3 a sei atomi di carbonio ed 1 a cinque atomi di carbonio.
alcuni steroidi sono ad esempio:
il cortisolo, che favorisce la sintesi del glucosio
l’aldosterone, che regola la concentrazione di ioni nei reni
gli estrogeni ed il testosterone, ormoni sessuali,
il colesterolo

Question 48

il colesterolo

Answer 48

il colesterolo si trova nelle membrane delle cellule animali e viene sintetizzato nel fegato a partire dagli acidi grassi saturi.
è necessario per regolare la fluidità della membrana plasmatica, ma un suo eccesso porta all’ipercolesterolemia, che favorisce l’arteosclerosi.
le sostanze lipidiche si accumulano sulle pareti interne delle arterie, favorendo la crescita del tessuto fibroso. questo ostruisce i vasi sanguigni e può portare a ischemie, ictus e infarti. inoltre se la placa arteromatosa (trombo) si stacca dal vaso ed entra nel flusso sanguigno, diventa un embolo, che può raggiungere argani vitali

Question 49

le vitamine

Answer 49

le vitamine sono un insieme eterogeneo di sostanze, introdotte attraverso il cibo. il corspo non è in grado di sintetizzarle da sé, tranne che per la vitamina D.
le vitamine si distinguono in
idrosolubili, che si sciolgono in acuqa. non vengono immagazzinate nell’organismo ed un loro eccesso non causa particolari problemi in quanto vengono espulse tramite le urine. ne fanno parte la vitamina B, (B1 insipensabile per la produzione di energia, B9 importante per il sistema nervoso, trasforma le proteine in energia e nella sintesi di DNA ed RNA, B12 mantiene i globuli rossi, rafforza la memoria e aumenta l’energia fisica) ; e la vitamina C, che rafforza le difese immunitarie e previene malattie cardiovascolari
liposolubili, che vengono assorbine dai grassi ed accumulate nel fegato. un loro eccesso può creare problemi perché si accumulano nei tessuti adiposi. ne fannno parte la vitamina A (retinolo, importnte per la vista perché contribuisce alla formazione della rodospina. aumenta la resistenza alle infezioni) la vitamina D (la cui produzione è estimolata dal raggi solari, imoprtante per la calcificaizone delle ossa, una sua carenza porta al rachitismo o all’osteoporosi) la vitamina E (che ha una funzione antiossidante sulle cellula) e la vitamina K (prodotta dagli esterichia coli, batteri dell’intestino ed è indispensabile per la coagulazione corretta del sangue.

Question 50

le proteine

Answer 50

le proteine sono tra le molecole organiche più importanti. svolgono diverse funzioni:
- funzione strutturale
- aumentalo la velocità delle reazioni chimiche (enzimi)
- trasporto
- difesa.
sono degli eteropolimeri, il loro monomio comune è l’amminoacido.
per formare le proteine vengono usati 20 amminoacidi differenti, combinati tra loro.
la struttura comune è formata da un atomo di carbonio C che lega un gruppo amminico (NH2), un ruppo carbossilico (COOH), un atomo di idrogeno H ed un gruppo R.

Question 51

suddivisione dei gruppi R degli amminoacidi

Answer 51

si possono trovare 20 gruppi R differenti, tanti quanti possono essere gli amminoacidi. di questi, 9 sono essenziali, perché il metabolismo non riesce a sintetizzarli (tranne l’istidina che viene sintetizzata ma solo in piccole quantità)
i gruppi R possono essere:
- alifatici, apolari
- aromatici, apolari con 3 doppi legami
- polari non carichi,
- basici carichi positivamente (se compare un gruppo amminico in R)
- carichi negativamente, acidi (con un acido in R)

Question 52

glicina

Answer 52

la glicina è l’amminoacido più semplice. è l’unico amminoacido a non presentare un carbonio chirale in quanto lega due atomi di idrogeno. tutti gli altri amminoacidi presentano un carbonio chirale e sono quindi isomeri ottici (o enantiomeri)

Question 53

il legame peptidico

Answer 53

il legame peptidico è il legame covalente che si forma dalla reazione di condensazione tra l’azoto del gruppo amminico di un amminoacido ed il carbonio del gruppo carbossilico di un altro amminoacido.
per condensazione di due amminoacidi si forma un dipeptide
per condensazione di molti amminoacidi si forma un polipeptide

Question 54

strutture delle proteine

Answer 54

le proteine possono presentare fino a quattro strutture.
la struttura primaria di una proteina indica l’ordine di succesione degli amminoacidi al suo interno. è una sequenza lineare dettata dalle informazioni ereditate dal DNA. la sua struttura determina la loro forma e la loro funzione.
la struttura secondaria è dovuta all’interazione tra gli amminoacidi della catena, che provocano ripiefamenti. quando è prevalente la struttura secondaria, le proteine sono fibrose. la struttura può essere:
- ad alfa elica, dovuta ai legami a idrogeno tra l’amminoacido dell’ansa superiore e quello dell’ansa inferiore, in particolare tra l’idrogeno e l’ossigeno. questi legami si rompono e riformano facilmente, così da rendere le proteine elastiche. hanno questa struttura la miosina e la cheratina
- beta (foglio ripiegato) si trova nelle proteine costituite da lunghe catene polipeptidiche, allineate in file parallele e unite da legami ad idrogeno. sono poco elastiche.
- la struttura del collagene, simile ad un cavo elettrico per via dell’arrotolarsi tra loro delle catene di polipeptidi. queste danno al collagene dele proprità meccaniche
struttura terziaria, rappresenta un ulteriore ripiegamento della catena, dovuto alle interazioni tra i gruppi R. se questa è prevalente, si formano delle proteine globulari.
struttura quaternaria, presente nelle proteine con più di una catena polipeptidica. per l’interazione di queste catene si hanno proteine come l’emoglobina.

Question 55

gli enzimi

Answer 55

gli enzimi sono proteine ad alto peso molecolare, con la funzione di regolare le funzioni chimiche del nostro organismo ed aumentare la loro velocità. l’energia di attivazione è quella necessaria perché avvenga una reazione chimica, che rompe i legami dei reagenti e consente la formazione di nuovi legami nei prodotti. i catalizzatori sono sostanze che formano un’associazione temporanea con le molecole dei reagenti, abbassando l’energia di attivazione (?)
velocizzano le reazioni abbassando l’energia di attivazione ed hanno funzione di catalizzatori. sono proteine globulari complesse, formate da catene polipeptidiche.

Question 56

reazione enzimatica

Answer 56

le catene polipeptidiche degli enzimi sono ripiegare a formare delle rientranze, il sito attivo, in cui avvengono le reazioni catalizzate dall’enzima. le reazioni avvengono nei confronti del substrato, la molecola su cui agisce l’enzima. percHé avvenga una reazione, enzima e substrato devono riconoscersi: l’enzima deve avere un sito attivo perfetto per l’innestamento. se l’enzima ed il substrato si riconoscono, il complesso è attivo. la differenza tra reagenti e prodotto sta solo nella molecola che viene trasformata, mentre l’enzima trasforma senza essere trasformato e dopo la reazione può ricevere un’altra molecola.

Question 57

modello dell’adattamento indotto

Answer 57

secondo il modello dell’adattamento indotto, il sito attivo è flessibile. il legame tra enzima e substrato modifica temporaneamente la conformazione dell’enzima, che provoca un modellamento del sito attivo legato al substrato, che può deformare le molecole reagenti e facilitare la reazione. le classi enzimatiche sono almeno sei, ognuna con cofunzioni diverse

Question 58

i cofattori

Answer 58

per le loro funzioni, gli enzimi richiedono la presenza dei cofattori: sostanze non proteiche che possono esere ioni o coenzimi, molecole organiche non proteiche.

Question 59

attività degli enzimi

Answer 59

l’attività degli enzimi può essere regolata:
- in modo passivo, (dal PH, dalla temperatura, dalla concetrazione dell’enzima o del substrato (?)
- in modo attivo, dagli inibitori, che possono essere:
- competitivi, quando di legano all’enzima sostituendo il substrato, (come alcuni farmaci, tra cui gli antibiotici, che si legano all’enzima ed impediscono al substrato di legarsi all’enzima e formare la parete di batteri)
- non competitivi (??) quando l’inibitore va in prossimità dell’enzima e ne cattura la forma.

Question 60

via metabolica

Answer 60

gli enzimi possono lavorare in serie, creando una via metabolica. questa è una successione di reazioni, dove ogni enzima catalizza un solo passaggio ed il prodotto diventa il reagente della reazione successiva.