i i i° lezione
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FORZA ACIDA di un qualsiasi acido HA è data dal valore numerico più o meno elevato degli ioni H+ rilasciati quando una certa quantità di acido si scioglie in
acqua:
La forza degli acidi e delle basiLa forza degli acidi e delle basi
HA + H2O H3O+ + A– [H3O+][A–]K = ——————
[HA]
Un acido o una base si dice forte se si “dissocia” completamente per ogni concentrazione iniziale
HCl + H2O H3O+ + Cl- acido cloridrico è una acido forte
NaOH Na+ + OH- sodio idrossido è una base forte
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Forza degli acidi e delle basi Acidi e basi a forza nulla (debolissimi)
Un acido o una base si dicono debolissimi o a forza nulla se la loro dissociazione non comporta variazioni significative nella concentrazione degli ioni idronio (H3O+) e idrossido (OH-) in soluzione.
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La situazione di una soluzione acquosa di un acido/base forte può essere così rappresentata:
La situazione di una soluzione acquosa di un acido/base debole può essere così rappresentata:
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[H+][A–]K = —————— [HA]
Il pKa per un acido equivale al pH della soluzione nella quale l’acido è dissociato per metà e in definitiva è la
misura della sua forza
Ka
costante di dissociazione, o costante di ionizzazione, dell'acido
pKa= - Log10 Ka
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più elevato è il valore di Ka,più l'acido è forte, più tende a dissociarsi
Acido Ka pKa
Acido solforoso
H2SO3
1,5 x 10-2 1,81
Acido nitroso
HNO2
4,3 x 10-4 3,37
Acido acetico
CH3COOH
1,8 x 10-5 4,75
Acido carbonico
H2CO3
4,3 x 10-7 6,37
Tanto più elevato è il pKa tanto più debole è l’acido
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B + H2O = HB+ + OH–
[HB+][OH–]Kb = ——————
[B]
La costante di equilibrio Kb viene definita costante di dissociazione, o costante di ionizzazione, della base
Più elevato è il valore di Kb, più la base è forte
Analogamente, per una base debole B vale:
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Suddivisione degli organismi
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La cellula…La cellula è l’unita La cellula è l’unita
fondamentale di fondamentale di tutti gli organismi tutti gli organismi
viventi.viventi.Ogni cellula può Ogni cellula può
esser definita come esser definita come un'entità chiusa ed un'entità chiusa ed
autosufficiente: essa autosufficiente: essa è infatti in grado di è infatti in grado di assumere assumere nutrientinutrienti, ,
di convertirli in di convertirli in energiaenergia, di svolgere , di svolgere
funzioni funzioni specializzate e di specializzate e di
riprodursi se riprodursi se necessario. Per fare necessario. Per fare
ciò, ogni cellula ciò, ogni cellula contiene al suo contiene al suo interno tutte le interno tutte le
informazioni informazioni necessarie.necessarie.
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Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti che svolgono funzioni
diverse
Le cellule eucariotiche sono contraddistinte dalla presenza di un vero e proprio nucleo.
Nelle cellule eucariotiche esiste un sistema di membrane interne che suddivide il citoplasma in zone diverse con funzioni differenti, facilitando l’insieme delle attività chimiche indicate come metabolismo cellulare.
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I costituenti cellulari (cellula animale)
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Il nucleo è il centro di controllo della cellula
Il nucleo è il centro di controllo genetico della cellula eucariotica perché contiene il DNA che dirige tutte le attività cellulari.
NucleoCromatina
Nucleolo
Poro
Ribosomi
Reticolo endoplasmatico ruvido
Membrana nucleare a doppio strato
Figura 4.7
Il nucleo è solitamente l’organulo più grande ed è separato dal citoplasma tramite la membrana nucleare.
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Il reticolo endoplasmatico ruvido dà origine a membrane e proteine
Il reticolo endoplasmatico ruvido (RER) ha due funzioni principali:
ampliare l’estensione del sistema di membrane;
assemblare le proteine destinate a essere secrete dalla cellula.
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I ribosomi sulla superficie del reticolo endoplasmatico ruvido producono proteine che sono secrete dalla cellula, inserite nelle membrane o trasportate in vescicole ad altri organuli.
Vescicola di trasporto con all’interno una glicoproteina
4Vescicola di trasporto che si stacca
Catena glucidica
3
Reticolo endoplasmatico
Glicoproteina2Polipeptide
Ribosoma
1
Figura 4.8
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Il reticolo endoplasmatico liscio svolge molteplici funzioni
Il reticolo endoplasmatico liscio (REL):
Figura 4.9
• sintetizza i lipidi (acidi grassi, fosfolipidi, steroidi);
• demolisce le tossine e i farmaci nelle cellule del fegato;
• immagazzina e rilascia ioni calcio nelle cellule muscolari.
Reticolo endoplasmatico ruvido
Involucro nucleare
RibosomiReticolo endoplasmatico liscio
TE
M 4
5 00
0
Reticolo endoplasmatico ruvido
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L’apparato di Golgi rielabora, seleziona e trasporta i prodotti cellulari L’apparato di Golgi è composto da sacchetti appiattiti impilati uno sull’altro che ricevono e modificano i prodotti del reticolo endoplasmatico e li trasportano ad altri organuli o sulla superficie della cellula (per essere espulsi).
Apparato di Golgi
TE
M 1
30 0
00
Vescicola di trasporto prodottadall’apparato di Golgi
Lato «di uscita» dell’apparato di Golgi
Apparato di Golgi
Lato «d’ingresso» dell’apparato di Golgi
Vescicola di trasporto proveniente dal reticolo
Nuova vescicola in formazione
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I mitocondri convertono l’energia chimica presente negli alimenti in energia utilizzabile dalla cellula
Figura 4.14
Mitocondrio
Membrana esterna
Spaziointermembrana
Matrice
Membrana interna
Creste
TE
M 4
4 88
0
Nei mitocondri avviene la respirazione cellulare che converte l’energia chimica degli alimenti in energia chimica di una molecola di ATP (adenosina trifosfato), la principale fonte di energia per il lavoro cellulare.
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I mitocondri sono presenti a centinaia sia nelle cellule, animali sia in quelle vegetali.
Questo organulo può essere considerato come la centrale energetica della cellula: infatti esso ricava energia, dalle sostanze di nutrimento attraverso il processo denominato respirazione cellulare.
L'energia ricavata viene accumulata dentro a molecole, di rifornimento che costituiscono la valuta energetica" della cellula.
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Struttura
• Doppia membrana che li avvolge
• DNA proprio (circolare)
• Ribosomi Propri
• Ciclo di vita proprio
• Numerose copie di DNA
• Sono state avanzate ipotesi che i mitocondri siano batteri incorporati in cellule eucariote nel corso dell’evoluzione
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I mitocondri convertono l’energia chimica presente negli alimenti in energia utilizzabile dalla cellula
Mitocondrio
Membrana esterna
Spaziointermembrana
Matrice
Membrana interna
Creste
TE
M 4
4 88
0
Nei mitocondri avviene la respirazione cellulare che converte l’energia chimica degli alimenti in energia chimica di una molecola di ATP (adenosina trifosfato), la principale fonte di energia per il lavoro cellulare.
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Membrana Membrana esternaesterna LisciaLiscia
Doppia Doppia MembranaMembrana
Membrana interna Membrana interna ripiegataripiegata Creste mitocondrialiCreste mitocondriali
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Variazioni morfologiche
Le creste differiscono in lunghezza, forma e numero, a seconda delle richieste energetiche della cellula
Cellule normaliCellule normali
Creste si allungano per metà della matriceCreste si allungano per metà della matrice
Creste corte in corrispondenza di bassa richiesta Creste corte in corrispondenza di bassa richiesta
energeticaenergetica
Cellule MuscolariCellule Muscolari
Creste attraversano tutta la matriceCreste attraversano tutta la matrice
Creste impacchettate molto stretteCreste impacchettate molto strette
Numero elevato in corrispondenza di elevata richiesta Numero elevato in corrispondenza di elevata richiesta
energeticaenergetica
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Mitocondri “Classici”Mitocondri “Classici”Creste a ripiani
Attraversano metà della matrice
Mitocondri AttiviMitocondri AttiviCreste a ripiani strettamente impilate
Attraverso tutta la matrice
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Funzione dei Mitocondri