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Questions and Answers

Cosa significa la parola chimica?

La chimica è la scienza che studia le proprietà della materia e tutte le trasformazioni a cui essa può andare incontro.

Gli approcci biochimici si sono rivelati fondamentali per chiarire le cause delle malattie e progettare terapie più appropriate.

True

Quale delle seguenti è una sostanza pura?

  • Latte
  • Acqua
  • Zucchero (correct)
  • Aria
  • Quale delle seguenti è una miscela omogenea?

    <p>Sale e acqua</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono gli elementi?

    <p>Gli elementi sono sostanze formate da atomi della stessa specie e non possono essere scomposte in altre sostanze più semplici con metodi chimici o mediante l'uso di corrente elettrica.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono gli atomi?

    <p>Gli atomi sono le unità fondamentali della materia. Sono i più piccoli componenti di un elemento che conservano le proprietà chimiche di quell'elemento.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa numero atomico?

    <p>Il numero atomico è il numero di protoni nel nucleo di un atomo. È un valore unico che identifica un elemento.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono gli elettroni di valenza?

    <p>Gli elettroni di valenza sono gli elettroni presenti nell'ultimo livello energetico di un atomo. Sono quelli che partecipano alla formazione dei legami chimici.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa la regola dell'ottetto?

    <p>La regola dell'ottetto afferma che gli atomi tendono ad avere otto elettroni nel loro livello energetico esterno per ottenere una configurazione stabile simile a quella dei gas nobili.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono le molecole?

    <p>Le molecole sono formate da due o più atomi legati insieme da legami chimici.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa la formula molecolare?

    <p>La formula molecolare di una molecola indica il tipo di atomi e il numero di atomi di ciascun tipo presenti nella molecola.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono i composti?

    <p>I composti sono sostanze formate da due o più elementi combinati in un rapporto fisso.</p> Signup and view all the answers

    Quali tipi di composti esistono?

    <p>Composti ionici</p> Signup and view all the answers

    Cosa è un legame chimico?

    <p>Un legame chimico è la forza di attrazione che tiene uniti gli atomi in una molecola o in un composto ionico.</p> Signup and view all the answers

    Quali tipi di legami chimici esistono?

    <p>Legame ionico</p> Signup and view all the answers

    Cosa è un legame covalente?

    <p>Un legame covalente si forma quando due atomi condividono elettroni, creando un orbitale molecolare.</p> Signup and view all the answers

    Cosa è l'elettronegatività?

    <p>L'elettronegatività è la tendenza di un atomo ad attrarre gli elettroni di legame verso di sé.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa legame covalente polare?

    <p>Un legame covalente polare esiste tra due atomi con diversa elettronegatività, dove l'elettrone condiviso è spostato verso l'atomo più elettronegativo, creando una parziale carica positiva sull'atomo meno elettronegativo e una parziale carica negativa sull'atomo più elettronegativo.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono le forze di interazione intermolecolari?

    <p>Sono forze di attrazione o repulsione che agiscono tra molecole diverse.</p> Signup and view all the answers

    Quali tipi di forze di interazione intermolecolari esistono?

    <p>Interazioni ione-dipolo</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono le forze di dispersione di London?

    <p>Le forze di dispersione di London sono forze di debole attrazione intermolecolare che si verificano tra tutte le molecole, sia polari che non polari. Sono causate da fluttuazioni temporanee nella distribuzione degli elettroni attorno agli atomi, che creano dipoli temporanei.</p> Signup and view all the answers

    Cosa è un legame a ponte di idrogeno?

    <p>Un legame a ponte di idrogeno è un tipo di interazione intermolecolare che si verifica tra un atomo di idrogeno legato a un atomo altamente elettronegativo (come ossigeno, fluoro o azoto) e un atomo di ossigeno, fluoro o azoto su una molecola vicina. Questi sono legami deboli ma forti e sono importanti per la struttura delle molecole biologiche, come l'acqua e le proteine.</p> Signup and view all the answers

    Cosa sono le interazioni ione-dipolo?

    <p>Le interazioni ione-dipolo si verificano tra uno ione e una molecola polare. La parte carica positivamente della molecola polare è attratta dagli ioni negativi, e la parte carica negativamente della molecola polare è attratta dagli ioni positivi.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa idrofobo?

    <p>Idrofobo significa 'che ha avversione per l'acqua'. Le sostanze idrofobiche tendono a non sciogliersi in acqua e preferiscono interagire tra loro.</p> Signup and view all the answers

    Cosa significa anfipatico?

    <p>Anfipatico significa 'che ha sia proprietà idrofile che idrofobe'. Una molecola anfipatica ha una regione che è attratta dall'acqua (idrofila) e una regione che è respinta dall'acqua (idrofoba).</p> Signup and view all the answers

    Come interagiscono le molecole anfipatiche con l'acqua?

    <p>Le molecole anfipatiche formano strutture in cui la regione polare o carica interagisce con l'acqua, mentre la regione idrofobica evita il contatto con l'acqua. Questo comportamento porta alla formazione di micelle o doppi strati in soluzioni acquose.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Corso di Biologia, Biochimica e Genetica - Modulo di Chimica e Biochimica (1 CFU)

    • Il corso è tenuto dalla Dott. ssa Giuseppina Arbore.
    • L'esame è scritto con domande a risposta multipla.
    • Il voto di questo modulo è integrato con quello degli altri moduli del Corso.
    • I testi di riferimento sono: "Chimica e biochimica", "Le basi della biochimica" di Denise R. Ferrier, "Chimica di base per le scienze della vita" e testi classici di Biochimica come "Lehninger".
    • Il programma completo è disponibile nell'introduzione al corso.

    Lezione 1 - Concetti Generali di Chimica

    • La chimica studia le proprietà della materia e le trasformazioni a cui può andare incontro.
    • La Biochimica studia i fenomeni chimici alla base della vita.
    • Gli approcci biochimici sono fondamentali per comprendere le cause delle malattie e sviluppare terapie.

    Modulo di Chimica e Biochimica (1 CFU)

    • Concetti generali di chimica, molecole e legami chimici
    • Reazioni chimiche ed equilibrio chimico, soluzioni acquose, acidi e basi, pH e sistemi tampone
    • Composti organici e gruppi funzionali, biomolecole: carboidrati, lipidi, acidi nucleici, proteine
    • Amminoacidi, proprietà e funzioni delle proteine, mioglobina ed emoglobina, trasporto di ossigeno e anidride carbonica
    • Enzimi, vie metaboliche, catabolismo e anabolismo, ATP come scambiatore di energia
    • Digestione e assorbimento dei nutrienti, cenni al metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine, regolazione ormonale delle vie metaboliche

    Materia

    • Sostanze pure: elementi e composti
      • Elementi: sostanze pure non scomponibili in altre sostanze più semplici (es. azoto, ossigeno, oro)
      • Composti: sostanze pure formate da due o più elementi combinati in rapporti fissi (es. biossido di carbonio, emoglobina)
    • Miscele: sostanze non pure dove le sostanze che le formano mantengono le loro caratteristiche.
      • Omogenee: miscele uniformi in cui le sostanze sono distribuite in modo uniforme (es. soluzioni).
        • La dimensione delle particelle in soluzione è inferiore a 1 nm
      • Eterogenee: miscele non uniformi in cui le sostanze non sono distribuite in modo uniforme (es. miscugli, dispersioni colloidali, sospensioni)
        • La dimensione delle particelle in miscele eterogenee è superiore a 1 nm ed inferiore a 1000 nm, si ha la dispersione colloidale, mentre la dimensione delle particelle in sospensione eccede 1,000 nm

    Esempio di sospensione: Il Sangue

    • Il sangue è una miscela eterogenea.
    • Contiene una fase dispersa di cellule e una fase continua liquida (plasma).
    • Le cellule (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine) sono sospese nel plasma.
    • Il sangue può essere separato in componenti tramite centrifugazione, separando il plasma dagli altri elementi.

    Atomi ed elementi

    • Gli elementi sono sostanze formate da atomi della stessa specie.
    • Gli atomi sono le particelle più piccole che conservano le caratteristiche di un elemento.
    • Gli elementi sono rappresentati nella tavola periodica.
    • Carbonio (C), ossigeno (O), idrogeno (H) e azoto (N) costituiscono il 96% della materia vivente.
    • Altri elementi importanti nelle macromolecole biologiche sono fosforo (P) e zolfo (S).

    Atomi di un elemento

    • L'atomo è la più piccola parte di un elemento che conserva le sue caratteristiche.
    • L'atomo è composto da un nucleo (protoni e neutroni) e elettroni.
    • Il numero atomico (Z) indica il numero di protoni nell’atomo.
    • Nell’atomo neutro il numero di protoni è uguale al numero di elettroni.

    Orbitali atomici ed elettroni di valenza

    • Un orbitale è una regione dello spazio intorno al nucleo dove si ha una probabilità elevata di trovare un elettrone.
    • In ciascun orbitale possono essere presenti uno o massimo due elettroni.
    • Gli elettroni di valenza sono gli elettroni presenti nell'ultimo livello energetico di un atomo, ed intervengono nella formazione dei legami chimici.
    • La regola dell'ottetto afferma che gli elementi tendono ad avere 8 elettroni di valenza.

    Rappresentazione “a punti” degli elettroni di valenza

    • La rappresentazione di Lewis (o a punti) mostra gli elettroni di valenza disposti intorno al simbolo dell'elemento.
    • Ogni elettrone spaiato rappresenta un potenziale legame.

    Molecole

    • Le molecole sono formate da due o più atomi legati tra loro.
    • La formula molecolare indica il numero di atomi di ogni elemento presenti in una molecola.

    Composti

    • I composti sono sostanze formate da due o più elementi combinati in rapporti fissi e costanti di massa.
    • I composti possono essere molecolari (atomi legati da legami covalenti) o ionici (ioni legati da attrazione elettrostatica).

    Ioni Cationi e Anioni

    • Gli ioni sono atomi o gruppi di atomi con una carica elettrica.
    • Cationi sono ioni positivi (perdono elettroni).
    • Gli anioni sono ioni negativi (acquistano elettroni).

    Legami chimici

    • Le forze di attrazione che legano gli atomi nelle molecole o ioni negli aggregati cristallini sono chiamati legami chimici.
    • Legame covalente: gli atomi condividono elettroni.
    • Legame ionico: un atomo cede uno o più elettroni ad un altro atomo formando ioni con carica opposta.

    Teoria del legame di valenza (VB)

    • Il legame covalente si forma quando due orbitali atomici si sovrappongono.
    • Si forma un orbitale molecolare.
    • Gli atomi tendono a formare un numero di legami pari al numero di elettroni disaccoppiati nel loro livello energetico più esterno.

    Legame covalente polare

    • Avviene tra due atomi diversi con differenza di elettronegatività inferiore a due.
    • Gli elettroni sono condivisi in maniera non uguale, creando un dipolo.

    Influenze delle coppie di non legame sull'angolo di legame

    • Le coppie di elettroni di non legame influenzano l'angolo di legame in quanto creano una maggiore repulsione rispetto alle coppie di legame.
    • L'angolo di legame può quindi essere alterato.

    Le molecole si distinguono in polari e non polari

    • Una molecola polare ha un momento dipolare diverso da zero.
    • Le molecole non polari hanno un momento dipolare uguale a zero.

    Forze di interazione intermolecolari

    • Forze di interazione idrofobica: le sostanze non polari tendono ad aggregarsi tra di loro per minimizzare le interazioni con l'acqua.
    • Legami a ponte di idrogeno: sono legami che si formano tra un atomo di idrogeno legato ad un elemento fortemente elettronegativo (N, O o F) e un altro atomo elettronegativo di una molecola vicina.
    • Interazioni ione-dipolo: si verificano tra un ione e una molecola polare (dipolo).

    Importanza biologica delle interazioni idrofobiche

    • Le interazioni idrofobiche sono fondamentali nel folding delle proteine.
    • Mantengono la forma delle proteine.
    • Le membrane cellulari sono costituite da un doppio strato fosfolipidico.
    • Le interazioni idrofobiche si verificano nella formazione delle micelle.

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