Trigliceridi
Che cosa sono i trigliceridi e da quali molecole sono formati?
I trigliceridi sono i grassi di riserva dell’organismo.
Sono formati da una molecola di glicerolo legata a tre acidi grassi tramite legami estere.
Come si forma un legame ionico e tra quali tipi di atomi avviene di solito?
Un legame ionico si forma quando un atomo cede uno o più elettroni a un altro atomo, generando ioni positivi (cationi) e negativi (anioni) che si attraggono elettricamente.
Di solito avviene tra un metallo e un non metallo (es. sodio e cloro nel NaCl).
Che cosa sono i carboidrati e quali elementi chimici li compongono principalmente?
I carboidrati sono biomolecole organiche composte principalmente da carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O).
Metti in ordine crescente di complessità i seguenti livelli di organizzazione biologica:
cellula, tessuto, organo, sistema, organismo, popolazione, comunità, ecosistema, biosfera
Cellula → Tessuto → Organo → Sistema → Organismo → Popolazione → Comunità → Ecosistema → Biosfera.
Quali sono le principali biomolecole presenti negli esseri viventi e quale funzione svolgono in generale?
Carboidrati → forniscono energia;
Lipidi → riserva energetica e struttura delle membrane;
Proteine → funzioni strutturali, enzimatiche e regolatrici;
Acidi nucleici (DNA e RNA) → immagazzinano e trasmettono l’informazione genetica.
Perché i fosfolipidi sono fondamentali per le cellule?
Perché formano la membrana cellulare, organizzandosi in doppio strato fosfolipidico:
la parte idrofila (testa) è rivolta verso l’acqua, mentre le code idrofobe si dispongono verso l’interno, creando una barriera selettiva.
Che cos’è un legame covalente e quale vantaggio dà agli atomi che lo formano?
Un legame covalente è un legame in cui due atomi condividono una o più coppie di elettroni.
Serve a far sì che entrambi gli atomi raggiungano l’ottetto, cioè una configurazione elettronica stabile.
Nomina il monosaccaride per eccellenza.
Glucosio
Che cosa significa che un organismo è autotrofo? Fai un esempio.
Un organismo autotrofo è capace di produrre da solo il proprio nutrimento, trasformando sostanze inorganiche in organiche (ad esempio, attraverso la fotosintesi).
Esempio: una pianta verde o un’alga.
Quali tipi di legami chimici tengono insieme gli atomi e le molecole nelle biomolecole?
Legami covalenti → uniscono gli atomi all’interno delle molecole (es. legami peptidici o glicosidici).
Legami a idrogeno e forze di Van der Waals → stabilizzano le strutture tridimensionali e le interazioni tra molecole (es. tra catene di DNA o tra proteine e acqua).
Oltre al suo ruolo nei lipidi del sangue, di quali importanti sostanze biologiche il colesterolo è un precursore?
ormoni steroidei (come testosterone e estrogeni)
Quanti legami covalenti può formare un atomo di carbonio e perché è così importante nelle biomolecole?
Il carbonio può formare quattro legami covalenti, grazie ai suoi quattro elettroni di valenza.
Questa capacità gli permette di creare strutture complesse e ramificate, alla base di tutte le molecole organiche.
Da cosa è formato il lattosio?
glucosio+galattosio
Che cosa caratterizza gli organismi eterotrofi rispetto agli autotrofi?
Gli eterotrofi non possono produrre da soli il loro cibo: si nutrono di altri organismi (autotrofi o eterotrofi).
Esempi: animali, funghi, molti batteri.
Che cosa sono i gruppi funzionali nelle biomolecole e perché sono importanti?
I gruppi funzionali sono insiemi specifici di atomi (come –OH, –COOH, –NH₂, –CHO) che determinano le proprietà chimiche e la reattività delle biomolecole.
Ad esempio:
–OH (gruppo ossidrilico) nei carboidrati,
–COOH (carbossilico) negli acidi grassi,
–NH₂ (amminico) negli amminoacidi.
Che differenza c’è tra un acido grasso saturo e uno insaturo, e come influisce sullo stato fisico del grasso a temperatura ambiente?
Gli acidi grassi saturi hanno solo legami singoli tra gli atomi di carbonio → le catene sono lineari e si impacchettano facilmente, quindi i grassi sono solidi (es. burro).
Gli acidi grassi insaturi hanno uno o più doppi legami → le catene sono piegate e si impacchettano meno, quindi i grassi sono liquidi (es. olio d’oliva).
Che tipo di legame si forma tra molecole diverse di acqua e perché è importante?
Tra le molecole di acqua si formano legami a idrogeno, dovuti all’attrazione tra l’idrogeno parzialmente positivo di una molecola e l’ossigeno parzialmente negativo di un’altra.
Questi legami spiegano molte proprietà dell’acqua, come la tensione superficiale e l’elevato calore specifico.
Durante uno sforzo fisico, il corpo umano utilizza una riserva di carboidrati.
Come si chiama questa sostanza e dove è accumulata?
La sostanza è il glicogeno, ed è accumulata nel fegato e nei muscoli.
In un ecosistema, qual è il ruolo di produttori, consumatori e decompositori?
Spiega brevemente come si collegano nella catena alimentare.
Produttori: organismi autotrofi (piante, alghe) che trasformano energia solare in materia organica.
Consumatori: organismi eterotrofi che si nutrono di altri esseri viventi (erbivori, carnivori, onnivori).
Decompositori: organismi (funghi, batteri) che decompongono la materia organica morta, restituendo nutrienti all’ambiente.
→ Insieme formano il ciclo della materia e il flusso di energia nell’ecosistema.
Che differenza c’è tra una reazione di condensazione e una reazione di idrolisi nelle biomolecole?
Condensazione: due monomeri si uniscono formando un legame chimico e liberando una molecola d’acqua (es. formazione di un legame peptidico o glicosidico).
Idrolisi: è la reazione inversa — si rompe un legame grazie all’aggiunta di una molecola d’acqua, come avviene nella digestione di proteine o polisaccaridi.
Confronta i trigliceridi con acidi grassi trans con quelli con acidi grassi cis insaturi, spiegando l’impatto sulla fluidità delle membrane cellulari e sul rischio cardiovascolare.
Gli acidi grassi cis insaturi introducono pieghe → membrane più fluide → metabolismo e funzione cellulare ottimali.
Gli acidi grassi trans hanno catene più lineari → membrane meno fluide → aumentano il rischio di colesterolo LDL elevato e malattie cardiovascolari.
Perché il legame covalente polare tra ossigeno e idrogeno nell’acqua porta alla formazione di legami a idrogeno tra molecole diverse e come queste interazioni influenzano le proprietà fisiche dell’acqua?
L’ossigeno è più elettronegativo dell’idrogeno → il legame O–H è polare, con parziale carica negativa sull’ossigeno e parziale positiva sull’idrogeno.
Questa polarità permette la formazione di legami a idrogeno tra molecole d’acqua.
I legami a idrogeno conferiscono all’acqua proprietà uniche: alta tensione superficiale, elevato calore specifico, coesione e adesione, rendendola fondamentale per la vita.
Spiega come la ramificazione dell’amido (amilosio vs amilopectina) influisce sulla digestione e sul rilascio di glucosio nell’organismo umano.
L’amilosio è lineare → meno punti di attacco per gli enzimi digestivi → digestione più lenta → rilascio di glucosio graduale.
L’amilopectina è ramificata → molti punti di attacco per l’enzima amilasi → digestione più rapida → rilascio di glucosio più veloce.
→ La combinazione di amilosio e amilopectina negli alimenti regola l’indice glicemico.
In un ecosistema complesso, spiega come un aumento dei decompositori può influenzare il flusso di energia e il ciclo dei nutrienti, considerando sia produttori che consumatori.
Più decompositori → materia organica morta degradata più rapidamente → nutrienti più disponibili per i produttori.
Aumento produttori → più energia disponibile per i consumatori primari e secondari.
Tuttavia, se il numero di decompositori diventa eccessivo rispetto alla biomassa → possibile squilibrio nella rete trofica, con riduzione della materia organica accumulata e potenziale impatto su alcune popolazioni di consumatori.
Spiega come i legami idrogeno e le interazioni idrofobiche contribuiscono alla struttura terziaria di una proteina e perché la denaturazione può essere reversibile o irreversibile.
Legami idrogeno: stabilizzano α-eliche e β-foglietti → contribuiscono al ripiegamento della catena polipeptidica.
Interazioni idrofobiche: le catene laterali apolari si aggregano all’interno → mantengono compattezza.
La denaturazione reversibile avviene se i legami deboli si ricostituiscono (es. pH leggermente variato).
La denaturazione irreversibile avviene se i legami covalenti (ponti disolfuro) o la struttura primaria sono danneggiati (es. calore estremo).