COMPOSTI ORGANICI E LA CELLULA

COMPOSTI ORGANICI E LA CELLULA

I composti organici, sono composti formati da almeno due atomi di carbonio e da atomi d'ossigeno, azoto, fosforo e idrogeno. In generale, il composto organico, viene chiamato così perché forma materia vivente.

Dei composti organici, fanno parte: i Carboidrati/Zuccheri, i Lipidi/Grassi, le Proteine, gli Acidi Nucleici e gli Enzimi.

I carboidrati, possono essere chiamati glucidi, e sono composti da atomi di carbonio, ossigeno e idrogeno.

Le più piccole molecole di carboidrati, sono i monosaccaridi, (zuccheri semplici).

I monosaccaridi, comprendono il galattosio che si trova nel latte, il fruttosio nella frutta, e il glucosio che è presente nelle cellule di tutti gli organismi.

Gli zuccheri semplici, hanno formula chimica C H O

Gli zuccheri, sono molecole in grado di fornire energia all'organismo vivente.

I carboidrati formati da due molecole di monosaccaridi vengono chiamati disaccaridi. A questa classe, appartiene lo zucchero da tavola cioè il saccarosio.

I carboidrati formati dall'unione di molte molecole di monosaccaridi si chiamano polisaccaridi.

(le piante, immagazzinano lo zucchero in eccesso sottoforma di un polisaccaride chiamato amido, gli animali invece sotto forma di glicogeno).

I lipidi, comprendono le cere, i grassi, i composti oleosi e hanno anch'essi una funzione energetica; inoltre costituiscono uno strato impermeabile intorno alle cellule. I lipidi, sono formati da atomi di carbonio, ossigeno e idrogeno.

Le proteine, costituiscono la maggior parte delle strutture di tutti gli organismi viventi. Possono essere cimati protidi, e contengono atomi di carbonio, idrogeno e azoto. Le proteine, sono polimeri formati dall'unione di molte molecole chiamate aminoacidi. Esistono 20 tipi di aminoacidi. Dall'unione di due aminoacidi, si forma una molecola chiamata dipeptide. Dall'unione di un numero d'aminoacidi compreso fra tre e dieci, si forma un oligopeptide. Dall'unione di più di dieci aminoacidi, si forma una molecola chiamata polipeptide.

Le proteine, svolgono diverse funzioni, trasporto/sostengo/movimento ecc.. Una proteina completa, è formata da uno o più polipeptidi.

Gli acidi nucleici, sono le molecole che contengono i caratteri ereditari che i genitori, trasmettono ai li e consentono il funzionamento dell'organismo. Sono formate da atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno azoto e fosforo. Gli acidi nucleici sono costituiti da monomeri chiamati nucleotidi. Ciascun nucleotide, è formato da tre parti: un gruppo fosfato, un composto organico chiamato base azonata, e il ribosio (zucchero con 5 atomi di carbonio).

Esistono due tipi di acidi nucleici:   DNA (contiene lo zucchero disossido ribosio);

RNA (contiene lo zucchero ribosio).

Sia il DNA sia il RNA, sono formati da 4 tipi di nucleotidi che si differenziano per la base azonata.

Quelle del DNA sono: adenina, guanina, timina e citosina.

Quella dell' RNA sono: uguali a quelli del DNA ma al posto della timida, c'è l'uracile.

La molecola del DNA ha una struttura a doppia elica, cioè formata da due catene di nucleotidi, mantre quella dell'RNA è formata da una sola catena.

Gli enzimi, sono proteine che catalizzano quasi tutte le reazioni chimiche importanti che avvengono in un essere vivete. In pratica gli enzimi accelerano le reazioni chimiche riducendo la quantità di energia necessaria per farle avvenire. I componenti della reazione, che si legano agli enzimi sono detti substrati. Le regioni dell'enzima a cui si lega il substrato è chiamata sito attivo. Una delle caratteristiche principali, che l'enzima anche dopo una reazione, rimane sempre intatto.

La reazione chimica, è un processo che trasforma un insieme di sostanze di partenza, chiamate reagenti, in un altro insieme chiamato prodotti.

LA CELLULA

Le cellule, rappresentano l'unità fondamentale, strutturale e funzionale degli esseri viventi. La cellula tipica, è larga circa 10 micrometri cioè 10 m. Le forme di vita più semplici, sono rappresentate da singole cellule in grado di duplicarsi. Gli organismi superiori, come le piante, gli animali compreso l'uomo, sono composti da cellule più complesse e multifunzionali.  La teoria cellulare, afferma che: tutti gli esseri viventi, sono costituite da cellule che sono le più piccole unità fondamentali degli esseri viventi e che si originano dalla divisione di cellule preesistenti.

Ogni cellula, è racchiusa da una membrana chiamata membrana plasmatica o cellulare. Il suo ruolo principale, è di proteggere e di separare la cellula da tutto quello che gli sta attorno. La membrana plasmatica, ha la caratteristica di farsi attraversare da alcune sostanze. Questa caratteristica, viene chiamata permeabilità selettiva. Per questo motivo, la membrana plasmatica, viene chiamata anche membrana semipermeabile. Tutte le membrane delle cellule, sono formate da un doppio strato di fosfolipidi. Questi, sono formati da una testa polare e da una coda non polare. Mentre le teste, sono rivolte verso l'esterno, le code sono verso l'interno. Questa barriera, può essere attraversata solo dalle sostanze liposolubili, cioè che si sciolgono nei grassi. Tali sostanze, possono attraversare la membrana, attraverso due tipi di meccanismi: il trasporto passivo, e quello attivo. Nel trasporto passivo, le sostanze attraversano la membrana cellulare senza che la cellula, spenda energia. Questo tipo di trasporto, può avvenire per diffusione, diffusione facilitata e per osmosi. La diffusione, è il processo con il quale una sostanza, si muove in un liquido o in un gas, da una zona a concentrazione maggiore, in una a concentrazione minore. Nella diffusione facilitata, le sostanze si diffondono attraverso la membrana plasmatica, servendosi di canali formati dalle proteine presenti in essa. L'osmosi infine è la diffusione d'acqua attraverso una membrana semipermeabile. Al contrario, nel trasporto attivo, la cellula, ha sempre un dispendio d'energia. Quando l'acqua passa per osmosi, la membrana cellulare, genera una pressione detta pressione osmotica che in alcuni casi, può anche far esplodere la cellula. La soluzione ipotonica, è l'esatto contrario della soluzione ipertonica, ed è la soluzione meno concentrata rispetto alla concentrazione del citoplasma della cellula. Infine, la soluzione isotonica, è quella che ha uguale concentrazione del citoplasma quindi è neutra. La membrana, è costituita anche da proteine e da catene di carboidrati, che facilitano il movimento dei materiali attraverso le membrane, oltre che proteggere la cellula. Le cellule dei vegetali, presentano all'esterno della membrana plasmatica, una parete cellulare. Questa è una struttura rigida che da sostegno alla cellula e costituisce un'ulteriore barriera di protezione.

Il nucleo, è uno degli organuli cellulari più importanti, tanto che i biologi, dividono gli organismi in due grossi gruppi: quelli provvisti di nucleo e quelli privi. I primi, sono gli eucarioti e i secondi, si chiamano procarioti. Il nucleo, contiene quasi tutto il DNA cellulare. Le molecole di DNA e le proteine, formano un material detto cromatina che di solito, è distribuito nel nucleo. Quando la cellula si divide, la cromatina si condensa formando una grossa struttura chiamata cromosoma. Il nucleo, è avvolto da due membrane che insieme vengono chiamate involucro nucleare. Questo, presenta molti pori, cioè minuscoli fori che consentono lo scambio di materiale tra l'interno e l'esterno.

La regione della cellula, al di fori del nucleo, viene chiamata citoplasma. Questo, contiene molte strutture dette organuli cellulari o citoplasmatici. Un organulo, è una minuscola struttura che svolge una precisa funzione all'interno della cellula. I ribosomi, sono organuli cellulari costituiti da RNA e proteine nei quali in base alle istruzioni ricevute dal nucleo, vengono prodotte e assemblate le proteine.

Il reticolo endoplasmatico, e l'apparato di Golgi sono gli organuli deputati alla lavorazione e al trasporto delle proteine e di altre macromolecole.