Seconda lezione (parte 2) di biologia applicata dell'università de l'Aquila del Prof. Falone. (data: 14/10/2013) Corso: Scienze Psicologiche Applicate.

1. Il pH è un parametro critico per molti sistemi biologici, sia mono che
pluricellulari.
Molte funzioni biologiche sono criticamente influenzate dall’acidità o
dall’alcalinità dell’ambiente cellulare e extracellulare.
Al di fuori di intervalli piuttosto ristretti di pH, si va incontro a importanti
compromissioni dell’omeostasi cellulare.

2. La strettissima dipendenza dell’attività dei sistemi biologici dal pH ha reso
necessario sistemi che provvedesse a mantenere relativamente costante il pH
dell’ambiente acquoso all’interno del quale avvengono tutte le reazioni
biochimiche cellulari e extracellulari.

3. Un ambiente “tamponato” è capace di “resistere” all’aggiunta di acidi forti o basi
forti, senza che venga alterato in modo significativo il valore del pH.
Ciò viene ottenuto grazie alla presenza nei sistemi tampone di acidi o basi
deboli, solo parzialmente dissociate in acqua.
AH + H2O
acido debole
generico
A- + H3O+
base coniugata
Contrariamente a quanto avviene per gli acidi forti, un acido debole non si
dissocia (deprotona) totalmente. All’equilibrio, esisterà una consistente quota di
AH ancora protonata.

4. AH + H2O
acido debole
generico
A- + H3O+
base coniugata
All’aggiunta di acidi forti, il sistema si oppone “catturando” i nuovi H 3O+ con la
base coniugata A- e (ri)formando l’acido debole AH.

5. In un sistema non tamponato l'aggiunta di 0,01 moli di HCl (una frazione di
grammo) ad un litro di acqua di acqua pura, causa una variazione del pH da 7 a 2.
HCl
pH 7
acqua pura
pH 2

6. In un sistema tamponato CH3COOH/CH3COO-, l'aggiunta della stessa quantità
di HCl causa una variazione di meno di 0,01 unità di pH.
HCl
pH 7
sistema tampone
pH 6,98

7. AH + H2O
acido debole
generico
A- + H3O+
base coniugata
se aggiungo OH-
AH + OHacido debole
generico
A- + H 2 O
base coniugata
All’aggiunta di basi forti, il sistema si oppone “catturando” i nuovi OH combinandoli con l’acido debole AH, formando la base coniugata A- e acqua.

8. Uno dei tessuti il cui pH influenza più pesantemente l’intero organismo umano è
il sangue (pH 7,4 circa).

9. Quando si parla di composti organici si parla, essenzialmente, della chimica
del carbonio.
Il carbonio ha caratteristiche chimiche e fisiche che sono sorprendentemente
adatte a formare lo “scheletro” (backbone) di tutte le molecole e
macromolecole di interesse biologico.

11. metano
Come regola generale, nei composti organici il carbonio forma sempre
quattro legami.

12. etano
propano
isobutano
isopentano

13. Gli alcani presentano solo legami C-C semplici (singoli) e hanno formula CnH2n+2.

14. A partire dal propano, gli alcani possono esistere anche in forma ciclica.
ciclopropano
ciclobutano
ciclopentano
cicloesano
I cicloalcani presentano solo legami C-C semplici (singoli) e hanno formula
CnH2n.

15. Oltre ai legami C-C semplici, nei composti organici possono essere presenti anche
legami doppi o tripli (legami insaturi).

16. H
C2H4
H
C
H
C
H2C=CH2
H
etene (o etilene)
I quattro idrogeni, insieme ai due carboni legati tra loro da doppio legame, sono
sullo stesso piano dello spazio (coplanari).

17. H
C3H6
CH3
C
C
H
H2C=CH-CH3
H
propene
Quando è presente un doppio legame C=C, gli atomi legati ai due atomi di
carbonio sono sempre sullo stesso piano.

18. C2H2
H
C
C
H
HC
CH
etino
Quando è presente un triplo legame carbonio-carbonio, i due
atomi di carbonio e i loro due sostituenti giacciono su
un’ipotetica retta.
acetilene

19. C3H4
H
C
C
propino
CH3