Chimica Organica: Tamponi e Catene

Composizione dei tamponi

• I tamponi sono composti da un acido debole e la sua base coniugata, o da una base debole e il suo acido coniugato.
• Un esempio nel corpo è il tampone bicarbonato (H₂CO₃/HCO₃⁻) che mantiene stabile il pH del sangue (7,35/7,45).

Chimica organica

• La chimica organica studia i composti del carbonio, inclusi carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici.
• Le formule molecolari indicano il tipo e il numero di atomi in una molecola (es., C₃H₈ per il propano).
• Le formule di struttura mostrano come gli atomi sono collegati tra loro.
• Gli isomeri strutturali hanno la stessa formula molecolare ma diversa disposizione degli atomi.

Tipi di catene

• Le catene lineari sono una serie di atomi in fila.
• Le catene ramificate hanno ramificazioni laterali.
• Le catene cicliche sono strutture ad anello.

Classificazione delle catene

• Le catene sature hanno tutti legami singoli (es. alcani).
• Le catene insature hanno doppi o tripli legami (es. alcheni, alchini).

Idrocarburi

• Gli idrocarburi sono composti organici costituiti solo da carbonio e idrogeno.
• Possono essere classificati in base alla struttura e ai legami.
• Gli idrocarburi aromatici hanno una struttura ad anello (es. benzene).
• Gli idrocarburi alifatici hanno strutture aperte (alcani, alcheni, alchini).

Legame e configurazioni molecolari

• L'ibridazione del carbonio coinvolge la combinazione di orbitali per formare orbitali ibridi equivalenti.
• La configurazione cis ha due gruppi sullo stesso lato del doppio legame.
• La configurazione trans ha due gruppi su lati opposti del doppio legame.

Legame peptidico

• Il legame peptidico unisce gli amminoacidi nelle proteine.
• Si forma tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico di un altro.

Macromolecole di interesse biologico (Cellule)

• Le cellule contengono macromolecole coinvolte in diverse funzioni vitali.
• Elementi base: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto sono elementi chiave.
• L'acqua è il principale solvente cellulare, un dipolo capace di formare legami a idrogeno, fondamentale per sciogliere composti idrofili.

Carboidrati

• Classificati in base al gruppo funzionale (aldosi, chetosi) e al numero di atomi di carbonio (triosi, tetrosi, pentosi, esosi).
• Classificati in base alla struttura (monosaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi).
• Funzioni: energetica (glicogeno, amido), strutturale (cellulosa).

Isomeria nei monosaccaridi

• Enantiomeri sono immagini speculari non sovrapponibili (D e L).
• Epimeri differiscono per la configurazione attorno ad uno solo dei centri chirali.
• Forme cicliche (alfa e beta) formano attraverso reazione intramolecolare tra gruppo carbonilico e ossidrilico.

Disaccaridi, Oligosaccaridi e Polisaccaridi

• I disaccaridi sono composti da due monosaccaridi uniti da un legame glicosidico.
• Oligosaccaridi sono costituiti da 2-10 unità glucidiche.
• I polisaccaridi sono composti da più di 10 unità.

Lipidi

• Classificazione in base allo stato fisico (grassi, oli) o alla funzione (energetica, strutturale).
• Composti idrofobici, importanti per le membrane cellulari e la riserva energetica.
• Lipidi neutri: non polari e idrofobici
• Lipidi polari: interagiamo con l'ambiente acquoso, anfitalici

Lipidi complessi

• Trigliceridi: formati da glicerolo e tre acidi grassi.
• Fosfogliceridi: due acidi grassi legati a un glicerolo e a un gruppo fosfato
• Sfingomieline: acido grasso legato a un gruppo fosfato e colina

Acidi grassi

• Gli acidi grassi sono composti monocarbossilici alifatici, possono essere saturi (senza doppi legami), monoinsaturi (un doppio legame) o polinsaturi (più doppi legami).

Proteine

• Le proteine sono costituite da amminoacidi.
• Gli amminoacidi sono classificati in diversi gruppi in base al gruppo R.
• Struttura primaria: sequenza di amminoacidi.
• Struttura secondaria: alfa-eliche e foglietti beta.
• Struttura terziaria: configurazione tridimensionale della proteina.
• Struttura quaternaria: associazione di più catene polipeptidiche.

Proteine eminiche (Mioglobina ed Emoglobina)

• Le proteine eminiche contengono un gruppo eme come cofattore.
• La mioglobina immagazzina ossigeno nei tessuti muscolari.
• L'emoglobina trasporta ossigeno dai polmoni ai tessuti e anidride carbonica nei polmoni.
• L'emoglobina presenta un fenomeno dell'allosterismo, cambiando conformazione in risposta a fattori come l'ossigeno.

Acidi nucleici

• DNA: acido desossiribonucleico, struttura a doppia elica, immagazzina l'informazione genetica.
• RNA: acido ribonucleico, struttura a singolo filamento, coinvolto nella sintesi proteica e altre funzioni cellulari.