Chimica: Fondamenti delle reazioni redox

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Qual è la funzione principale dell'acqua nel corpo umano?

Essere un substrato energetico

Essere il composto più abbondante (correct)

Fornire legami covalenti

Costituire le membrane cellulari

Quali tra le seguenti molecole sono costituite da aminoacidi?

H2O

Glicogeno

Lampadina

Proteine (correct)

Quale di queste affermazioni è vera riguardo ai legami covalenti?

Sono sempre polari.

Includono solo atomi di ossigeno.

Rappresentano spazi dove è massima la probabilità di trovare elettroni. (correct)

Non coinvolgono elettroni.

Qual è la principale forma di energia utilizzabile dalle cellule?

ATP Signup and view all the answers

Quali macromolecole sono assemblate da sub unità di zuccheri?

Polimeri di glucosio Signup and view all the answers

Perché le molecole d'acqua possono formare legami a idrogeno?

Sono polari e hanno cariche parziali. Signup and view all the answers

Quante basi nucleotidiche costituiscono il DNA e l'RNA?

5 Signup and view all the answers

Qual è l'elemento base della chimica organica?

Carbonio Signup and view all the answers

Quale affermazione descrive meglio una reazione di ossidoriduzione?

Comporta uno scambio di elettroni tra due specie chimiche. Signup and view all the answers

Cosa rappresenta il numero di ossidazione in un atomo di una molecola?

È una carica formale che indica il trasferimento di elettroni. Signup and view all the answers

Quale dei seguenti enunciati è vero riguardo all'ossidazione?

Significa perdita di elettroni. Signup and view all the answers

In una reazione di ossidoriduzione, chi funge da riducente?

La specie che perde elettroni. Signup and view all the answers

Qual è il risultato dell'aumento del numero di ossidazione di una specie chimica?

La specie si ossida. Signup and view all the answers

Perché le reazioni di ossidoriduzione si verificano sempre in coppia?

Perché ogni ossidazione deve avere una corrispondente riduzione. Signup and view all the answers

Quale termine descrive la specie chimica che accetta elettroni in una reazione redox?

Ossidante Signup and view all the answers

Come si identifica una reazione di ossidoriduzione rispetto ad altre reazioni chimiche?

Esaminando il numero di ossidazione degli atomi. Signup and view all the answers

Quale affermazione meglio descrive la biochimica?

È lo studio della chimica della vita e delle trasformazioni chimiche. Signup and view all the answers

In che modo gli organismi viventi interagiscono con l'ambiente secondo la biochimica?

Scambiano materia e energia con l'esterno. Signup and view all the answers

Quale principio della termodinamica viene apparentemente violato dalle cellule?

Il secondo principio della termodinamica. Signup and view all the answers

Quale tra questi elementi chimici è considerato essenziale per la vita?

Carbonio (C) Signup and view all the answers

Cosa indica una disfunzione biochimica negli organismi viventi?

Un possibile stato patologico. Signup and view all the answers

Che tipo di legami formano gli elementi C, N e O?

Legami covalenti, polari o apolari. Signup and view all the answers

Qual è una caratteristica delle reazioni chimiche negli organismi viventi?

Gli enzimi facilitano le reazioni chimiche. Signup and view all the answers

Qual è il ruolo degli enzimi nella biochimica?

Facilitano le reazioni senza essere consumati. Signup and view all the answers

Study Notes

Sbobine di Biochimica

Argomento: Introduzione alla Biochimica
Descrizione: La biochimica studia la composizione chimica e le trasformazioni chimiche della vita. È strettamente correlata alla medicina, in quanto un corretto funzionamento dei tessuti indica uno stato di benessere, mentre una disfunzione biochimica può indicare una patologia.
Le leggi della chimica: Gli organismi viven seguono le leggi della termodinamica, effettuano reazioni veloci grazie agli enzimi e sfruttano gli equilibri chimici dei flussi metabolici.
Composizione chimica del corpo umano (peso secco):
- Carbonio (C): 61,7%
- Idrogeno (H): 9,3%
- Azoto (N): 11,0%
- Ossigeno (O): 58.7% (calcolato dalle percentuali)
- Calcio (Ca): 5,7%
- Fosforo (P): 3,3%
- Potassio (K): 1,3%
- Zolfo (S):1,0%
- Cloro (Cl): 0,7%
- Sodio (Na): 0,7%
- Magnesio (Mg): 0,3%
Altri elementi: Presenti in tracce, ma essenziali per la vita (es. B, Fe, Zn, ecc.)
Molecole costitutive della materia vivente:
- Amminoacidi (20): componenti di proteine, ormoni, porfirine e substrati energetici.
- Basi nucleotidiche (5): componenti di DNA, RNA, coenzimi e trasportatori di energia.
- Zuccheri (meno di dieci tipi): substrati energetici, elementi per il riconoscimento cellulare e coinvolti nel glicogeno.
- Lipidi: costituenti delle membrane cellulari e substrati energetici.
- Acqua: Componente fondamentale (70%) della materia vivente, dove avvengono le principali reazioni chimiche per via della polarità e dei legami a idrogeno.

Nozioni di Chimica Organica

Atomo di carbonio: Centrale nella chimica organica.
Configurazione elettronica: Numero atomico 6 (Z=6) con la configurazione 1s² 2s² 2p², ma in stato eccitato può formare 4 legami.
Ibridazione (stato eccitato):
- sp³: tetraedrica (es. Metano);
- sp²: trigonale planare (es. Etilene).
- sp: lineare (es. Etino).
Ibridazione sp³: Orbitale s e tre p si ibridano a formare quattro orbitali ibridi sp³, isoenergetici, con geometria tetraedrica (angoli di 109,5°), rendendo possibili quattro legami covalenti.
Ibridazione sp²: L'orbitale s ed i due orbitali p ibridano a tre sp²-orbitali che hanno una disposizione trigonale planare per dare origine a tre legami sigma; il terzo orbitale p è non ibridizzato e forma un legame pi greco.
Ibridazione sp: L'orbitale s e un orbitale p ibridano per creare due orbitali ibridi sp per dare origine a due legami sigma; i due orbitali p non ibridati formano due legami pi greco - ciò significa che nella maggioranza dei casi si tratta di un legame multiplo.
Orbitali ibridi: Hanno energia intermedia tra s e p e con geometria diversa rispetto agli orbitali originari, consentono la formazione di legami singoli o multipli.

Idrocarburi

Alifatici:
- Alcani: legami singoli C-C, saturi, di natura apolare,non solubili in acqua.
- Alcheni: almeno un doppio legame C=C, insaturi, sono ciclici e la rotazione è impedita intorno al doppio legame ciò genera geometria cis e trans.
- Alchini: almeno un triplo legame C≡C, insaturi,sono ciclici.
Aromatici: struttura ciclica, insaturi, con doppi legami e elettroni delocalizzati, aromaticità dovuta alla presenza di un anello benzenico.

Composti organici e gruppi funzionali

Alcoli: Gruppo funzionale -OH, caratteristiche chimico-fisiche legate principalmente alla possibilità di formare legami a idrogeno, relativamente polari, con possibilità di formare ponti a idrogeno con altre molecole, solubili in acqua fino ad un certo punto e fortemente dipolari.
Aldeidi e chetoni: Gruppo funzionale carbonile (C=O). Forme risonanti.
Acidi carbossilici: Gruppo carbossilico (-COOH). Composti acidi,interagiscono con le basi e danno reazione acido-base.
Esteri: Gruppo funzionale estere (R-COO-R').
Anidridi: Gruppo funzionale anidride (R-CO-O-CO-R').
Tioli: Gruppo funzionale -SH.
Ammide: Gruppo funzionale ammide (R-CO-NH₂). Reazioni fondamentali del ciclo dell'urea.

Reazioni Redox o Ossidoriduzione

Definizione: Scambio di elettroni. Ossidazione (perdita di e^-) e riduzione (acquisizione di e^-) sempre assieme.
Numero di ossidazione: Carica formale attribuita ad un atomo in una molecola, immaginando di assegnare tutti gli elettroni legati all'atomo più elettronegativo.
Ossidazione dei composti organici: Rimozione di H o aggiunta di eteroatomi (come O) aumenta lo stato di ossidazione.
Riduzione: Aggiunta di H o rimozione di eteroatomi diminuisce lo stato di ossidazione.

Amminoacidi e Proteine

Amminoacidi: Composti organici contenenti un gruppo amminico (-NH₂) e un gruppo carbossilico (-COOH) e una catena laterale (R). Gruppo alfa.
Stereoisomeri (enantiomeri): Gli amminoacidi (eccetto la glicina), presentano un carbonio chirale, quindi le immagini speculari non sono sovrapponibili.
Classificazione degli amminoacidi: Classificati in base alle proprietà delle loro catene laterali (polarità, carica).
Struttura delle proteine:
- Primaria: sequenza lineare degli amminoacidi.
- Secondaria: strutture regolari locali (alfa-elica e foglietto beta).
- Terziaria: struttura tridimensionale completa della proteina.
Struttura quaternaria: associazione di più subunità polipeptidiche.
Legami coinvolti nella struttura terziaria delle proteine: Legame a idrogeno, interazioni idrofobiche, legami ionici e ponti disolfuro.

Destino metabolico del piruvato

Condizioni aerobiche: Piruvato entra nel mitocondrio, dove viene convertito in Acetil-CoA, per entrare nel ciclo di Krebs.
Condizioni anaerobiche: Fermentazione lattica e alcolica.

La fermentazione lattica

La fermentazione alcolica

Il ciclo di Krebs

Catena Respiratoria

Fosforilazione ossidativa

Metabolismo dei carboidrati

Metabolismo degli acidi grassi

Glicogenosintesi

Glicogenolisi

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Metti alla prova la tua conoscenza delle reazioni chimiche, in particolare delle reazioni di ossidoriduzione e delle loro funzioni nel corpo umano. Questo quiz esamina concetti come legami covalenti, macromolecole e strutture del DNA e RNA. Scopri quanto sei esperto in chimica organica e nelle basi fondamentali della biologia molecolare.