Introduzione Alla Biochimica

Question 1

Quale sono le qualità che deve possedere un essere vivente per essere definito tale

Answer 1

Programma
Improvvisazione
Compartimentazione
Energia
Rigenerazione
Adattabilità
Isolamento

Question 2

Cosa studia la biochimica

Answer 2

La biochimica studia la sintesi e la struttura delle molecole che costituiscono gli organismi viventi, ma anche il modo in cui reazioni chimiche forniscono l’energia necessaria per la sopravvivenza degli organismi

Question 3

Cos’è metabolismo

Answer 3

Dio termine utilizzato per descrivere le reazioni chimiche che si svolgono negli organismi viventi

Question 4

Il metabolismo si divide in due grandi gruppi. Quali

Answer 4

Catabolismo: la parte del metabolismo in cui i composti vengono degradati allo scopo di produrre energia
Anabolismo: che si riferisce alle reazioni biochimiche da cui hanno origine molecole più grandi a partire da percursori di piccole dimensioni

Question 5

Qual’è l’unità di misura dell’atomo

Answer 5

Angstrom. 1/10 di nm

Question 6

Como l’energia viene fornita nell’uomo, negli animali e nelle piante

Answer 6

Nell’uomo e negli animali l’energia viene fornita dalla rottura dei legami chimici presenti nelle sostanze nutrienti assunte con l’alimentazione (energia chimica)
Le piante, altre all’energia chimica, sono in grado di utilizzare l’energia solare tramite un processo chiamato fotosintesi

Question 7

Non tutta l’energia chimica contenuta nei nutrienti viene effettivamente utilizzata per compiere un lavoro. Cosa succede?

Answer 7

Una parte viene dissipata sotto forma di calore. Negli animali a sangue caldo tuttavia questo acquista rilevanza perché serve a mantenere costante la temperatura corporea

Question 8

Come si misura l’energia prodotta in seguito ad una reazione chimica

Answer 8

Si misura in joule, ma in chimica è ancora comunemente usata la caloria cal che e definita come la quantità di calore necessaria per innalzare di 1°c 1g di acqua.
La kilocaloria, denominata anche grande caloria, è invece comunemente usata nel settore della nutrizione

Question 9

Quali sono i principali componenti della crosta TERRESTRE

Answer 9

Ossigeno
Silicio
Alluminio
Ferro
Idrogeno

Question 10

Quali sono i componenti base delle biomolecole

Answer 10

Idrogeno, ossigeno, carbonio ed azoto

Question 11

Quali sono le quattro fondamentali classi di macromolecole biologiche

Answer 11

Acidi nucleici (nucleotidi), proteine (amminoacidi), carboidrati (zuccheri) e lipidi (acidi grassi)

Question 12

Cos’è un legame covalente

Answer 12

Nella molecola gli atomi si legano gli uni agli altri mettendo in comune elettroni. Ogni singolo legame consiste di una coppia di elettroni condivisi, in cui ciascun atomo fornisce un elettrone

Question 13

Cos’è un legame covalente non polare

Answer 13

La compartecipazione dei due elettroni e simmetrica e non favorisce alcuno dei due atomi legati. Es. Atomi dello stesso elemento

Question 14

Cos’è legame covalente polare

Answer 14

Quando gli atomi si legano ad atomi diversi e gli elettrone si spostano verso l’atomo più elettronegativo

Question 15

Le proprietà fisico-chimiche e le proprietà funzionali delle molecole biologiche dipendono da che cosa

Answer 15

Dalla presenza o meno di parti polari nella molecola stessa

Question 16

Qual’è l’elemento intorno al quale e organizzata la chimica degli organismi viventi

Answer 16

Il carbonio. Piu della metà del peso secco cellulare e rappresentata da C

Question 17

Molte delle molecole di i Teresa e biologico possono essere considerate come composti derivati da cosa

Answer 17

Dagli idrocarburi, costituiti da atomi di carbonio legato covalentemente ad atomi di idrogeno

Question 18

I legami covalenti sono legami forti che si possono rompere solo in Condizioni chimiche drastiche. Come l’organismo vivente che deve operare a temperatura ambiente e a pH neutro rompe i legami covalenti?

Answer 18

Tramite l’azione di particolari proteine denominate enzimi

Question 19

Spiegare i legami non covalenti

Answer 19

Le interazioni non covalenti coinvolgono cariche elettriche e dipendono dalle forze che cariche di segno opposto esercitano l’una sull’altra.
I legami non covalenti sono più deboli dei legami covalenti e possono rompersi e riformarsi in conseguenza di piccoli cambiamenti ambientali

Question 20

Spiegare il legami ionico

Answer 20

L’attrazione per l’elettrone può essere così forte da provocare un vero e proprio trasferimento di elettroni fra gli atomi coinvolti nel legame. In questo caso la differenza di elettronegatività e molto maggiore di quella presente nel legame covalente polare

Question 21

Da cosa e causata la maggior parte delle interazioni fra molecole diverse e anche macromolecole biologiche

Answer 21

E causata dall’attrazione fra cariche positive e negative presenti su parti differenti della molecola

Question 22

Cos’è e illegale idrogeno

Answer 22

In una molecola in cui l’atomo di idrogeno è legato covalentemente ad un elemento elettronegativo (ossigeno o azoto) si genera un dipolo in cui gli atomi di idrogeno rappresentano il polo positivo. La positivizzazione dell’idrogeno e tale da consentirgli di legare un altro atomo elettronegativo.

Question 23

Qual’è l’importanza dell’legame idrogeno

Answer 23

Questo tipo di legame ha una grande importanza in biochimica dato che le proprietà dell’acqua, il maggior componente del corpo umano, e di molte macromolecole biologiche sono determinate da questo tipo di legame.
La direzionalità del legame idrogeno gioca un ruolo importante nell’organizzazione di strutture biochimiche regolari,quali la struttura ad elica di proteine ed acidi nucleici

Question 24

Spiegare il legame di van der waals

Answer 24

Questi legame riguarda interazioni fra molecole non polari, quali quelle costituite soltanto da carbonio ed idrogeno (ad esempio gli idrocarburi) . Il legame di van der waals e più debole del legame ionico e del legame H

Question 25

Quali sono le macromolecole

Answer 25

Proteine, acidi nucleici, carboidrati, lipidi

Question 26

Da cosa sono responsabili i legami covalenti ed i legami non covalenti nelle macromolecole

Answer 26

I legami covalenti sono responsabili dello scheletro delle macromolecole e nella cellula si possono rompere solo per azione di enzimi
Le interazioni non covalenti generano legami deboli ma importanti per la materia vivente. La forma tridimensionale altamente specifica delle macromolecole è dovuta a interazioni non covalenti fra le diverse parti della macromolecola stessa

Question 27

I legami non covalenti possono continuamente rompersi e riformarsi in risposta a piccoli cambiamenti ambientali. Qual’è la conseguenza di questo

Answer 27

Questo ci mente una dinamica molecolare. Di conseguenza una proteina potrà adattare la propria conformazione, e quindi la sua funzione, alle diverse situazioni cellulari e sarà in grado di interagire con altre molecole. Sono le interazioni chimiche deboli a determinare i processi alla base della vita

Question 28

Spiegare la struttura e proprietà dell’acqua

Answer 28

L’acqua determina la struttura e la funzione delle macromolecole biologiche ed e necessaria per le normali attività metaboliche cellulari
I due legami dell’H formano un angolo di 104,5°
Ogni molecola di acqua è un piccolo dipolo e questo e alla base delle sue proprietà chimiche e biologiche
L’acqua è solvente per eccellenza. Interagisce con sostanze polari (idrofiliche) tramite legami polari e legami H
L’acqua tende a minimizzare i suoi contatti con le molecole apolari (idrofobiche) e ciò favorisce l’interazione o l’associazione dei gruppi apolari fra di loro

Question 29

L’acqua forma legami idrogeno con quali gruppi

Answer 29

Gruppi idrossilici
Gruppi chetonici
Ioni carbossilato
Ioni ammonio

Question 30

Como si chiamano molecole che contengono sia gruppi polari che gruppi apolari

Answer 30

Molecole anfipatiche. Es. Saponi e detergenti
La porzione apolare interagisce con il grasso non polare, mentre l’estremità polare si lega all’acqua. Ne deriva un’aggregazione di molecole chiamata miscela. Le miscelle possono assumere varie forme (sferica, cilindrica)

Question 31

Come solvente biologico, l’acqua gioca un ruolo in che cosa

Answer 31

In tutti gli aspetti del metabolismo: digestione, assorbimento, reazioni di degradazione e di sintesi, trasporto,escrezione
I metaboliti polari sono in soluzione, mentr le varie classi di lipidi formano micelle complesse (lipoproteine, membrane cellulari)

Question 32

Spiegare le reazioni chimiche

Answer 32

• per reazione chimica intendiamo le interazioni fra gli atomi che perdono, acquistano, mettono incomuns elettroni di valenza.
  Ogni reazione chimica comporta la rottura di alcuni legami della specie reagente e la formazione di nuovi legami
  La trasformazione delle specie chimiche reagenti nelle specie chimiche dei prodotti può essere totale( completa) oppure parziale(all’equilibrio)

Question 33

Cosa succede nelle reazioni chimiche spontanee

Answer 33

Si riscontra un calo di energia (l’energia globale nei prodotti è inferiore a quella dei reagenti. Queste reazioni vengono chiamate esoergoniche

Question 34

Cos’è una reazione emdoergonica

Answer 34

Se il contenuto energetico dei prodotti desiderati è maggiore di quello dei reagenti, si dice che la reazione è endoergonica. Essa non può avvenire ed i prodotti non si possono formare, a meno che non venga scelta una strada alternativa fornendo energia dall’esterno

Question 35

Cos’è velocità di reazione

Answer 35

Per velocità di reazione si intende l’aumento della concentrazione del prodotto nell’unità di tempo

Question 36

Cos’è energia di attivazione

Answer 36

I reagenti per trasformarsi nei prodotti devono passare attraverso stadi intermedi, in cui si rompono i legami e se ne formano altri; questo processo richiede energia e l’energia supplementare necessaria per superare queste barriere si chiama energia di attivazione

Question 37

Cosa succede quanto maggiore l’energia di attivazione

Answer 37

Minore sarà il numero di molecole in grado di superarla e più lenta sarà la reazione

Question 38

Cosa fanno i catalizzatori

Answer 38

Accelerano la reazione abbassando il dislivello della energia di attivazione da superare

Question 39

Cosa sono i catalizzatori

Answer 39

Sono composti chimici di varia natura, sia inorganica che organica, che intervengono nella reazione dando luogo ad un composto intermedio, diverso da quello che si forma in assenza di catalizzatore, che richiede una piu bassa energia di attivazione
La reazione chimica risulta accelerata anche se l’equilibrio finale non viene modificato: un catalizzatore agisce soltanto sulla cinetica e non sulla termodinamica delle reazione
Pur intervento direttamente nella reazione, i catalizzatori non si trasformano in prodotti e restano inalterati alla fine della reazione, pronti per un nuovo ciclo.

Question 40

Come si classificano le reazioni

Answer 40

• reazioni di ossidoriduzione che hanno alla base la cessione di elettroni tra le specie chimiche reagenti
• reazioni non di ossidoriduzione, nelle quali nessuno dei reagenti si ossida odi riduce, quali ad esempio le reazioni acido base e le reazioni di idrolisi

Question 41

Nella reazione di ossidoriduzione quali specie chimiche hanno azione riducente e ossidante

Answer 41

-la specie chimica che sede elettroni (e che quindi si ossida) ha azione riducente sulla specie partner
- la specie chimica che acquista elettroni (e quindi si riduce) ha azione ossidante

Question 42

Quali sono gli riducenti e gli ossidanti nei sistemi biologici

Answer 42

I riducenti sono atomi di idrogeno legati a sostanze organiche (NADH, FADH2)
L’ossigeno molecolare O2 è l’ossidante fisiologico negli organismi aerobi