L'importanza delle molecole inorganiche.

Mauro Goretti - Programmatore - 



L'importanza delle molecole inorganiche.

Le molecole possono essere suddivise in organiche
e inorganiche . La parola “organico” indica che solo
gli organismi viventi erano in grado di sintetizzare
queste molecole. Questa convinzione venne destituita
di fondamento quando il chimico tedesco Friedrich
Wohler sintetizzò l'urea,come egli stesso disse (1828)
senza bisogno di un rene e neppure di un animale”,
partendo da sostanze inorganiche.
Da questa prima sintesi di laboratorio innumerevoli
si sono susseguite le preparazioni. Oggi con molecola
organica si indica qualsiasi molecola che contenga,
anche se non esclusivamente,sia carbonio sia idrogeno.
In generale,le molecole organiche hanno grandi
dimensioni e strutture complesse. Le molecole
inorganiche comprendono tutte quelle che non
contengono atomi di carbonio (con l'eccezione
del biossido di carbonio e di pochi altri composti
del carbonio). Molte molecole inorganiche sono
necessarie alla vita :basti pensare ai minerali
nel terreno e al biossido di carbonio nell'aria,
materie prime di cui si servono le piante per
costruire le loro strutture. Una di queste molecole
inorganiche è però così straordinariamente
abbondante sul nostro pianeta,così ricca di
qualità insolite e così indispensabile agli
organismi viventi da meritare una certa attenzione.
Si tratta dell'acqua.
LE PROPRIETÀ DELL'ACQUA.
Tutte le molecole sono uniche. Tuttavia l'acqua
è più speciale delle altre. Quindi certamente la
vita ebbe origine in acqua di tiepide lagune
della Terra primordiale. Possiamo visualizzare
la prima forma di vita come un “involucro”
pieno d'acqua in cui sono disciolti una serie
di enzimi e del materiale genetico semplice.
Gli organismi viventi sono di fatto formati per
il 60-90% di acqua e in ultima analisi tutto
ciò che è vita sulla Terra è indissolubilmente
legato alle caratteristiche dell'acqua.
L'acqua è un solvente molto versatile,essendo
in grado di sciogliere moltissime sostanze,e
in particolare sali. Un cristallo di sale da
cucina è tenuto insieme dall'attrazione elettrica
tra ioni sodio di carica positiva e ioni cloruro
di carica negativa. Poiché è una molecola
polare,l'acqua presenta un'estremità positiva
e una negativa. Se mettiamo un cristallo di
sale nell'acqua,gli atomi di idrogeno dell'acqua,
di carica positiva,si disporranno intorno agli
ioni cloruro negativi,mentre gli atomi di idrogeno,
di polarità negativa,tenderanno a circondare gli
ioni sodio positivi. Così,a poco a poco,le
molecole dell'acqua separano gli ioni sodio
e cloruro che passano dal cristallo all'acqua:
il sale si scioglie. Allo stesso modo l'acqua
scioglie le molecole polari,essendo i suoi
poli positivi e negativi attratti verso le regioni
di carica opposta delle molecole che vanno
sciogliendosi. Molte molecole biologiche,
come gli zuccheri e gli amminoacidi,presentano
una percentuale più o meno elevata di ionicità,
per cui si sciolgono facilmente in acqua.
L'acqua riesce a portare in soluzione anche
gas come l'ossigeno e il biossido di carbonio.
Vi sono altri liquidi che possono disciogliere
alcune di queste sostanze,ma non tutte:l'alcol,
per esempio,è un buon solvente di zuccheri e
proteine,ma non di sali. Il citoplasma cellulare ,
impregnato d'acqua,capace di sciogliere una
quantità così eterogenea di molecole,fornisce
quindi un ambiente particolarmente adatto alle
moltissime reazioni chimiche che rendono possibile
la vita sulla Terra.
L'acqua interviene anche in molte delle reazioni
chimiche che si verificano nelle cellule.
L'ossigeno liberato dalle piante verdi nell'atmosfera
deriva dalla trasformazione dell'acqua durante
la fotosintesi. Quando il nostro corpo fabbrica
una proteina,un grasso,un acido nucleico o
uno zucchero,produce contemporaneamente
acqua,che viene consumata,invece,nella
digestione di proteine,grassi e zuccheri.
Nonostante l'acqua sia in generale considerata
un composto stabile,le sue molecole,prese
singolarmente,sono soggette a continui scambi,
con acquisti e perdite di atomi di idrogeno.
In ogni istante una frazione sia pur piccola
di molecole d'acqua è perciò ionizzata :
H2O – OH- H+ .
L'acqua pura è caratterizzata da un numero
uguale di ioni idrogeno e ioni ossidrile,ma
in molte soluzioni le concentrazioni di questi
ioni non sono identiche. Se la concentrazione di
ioni H+ supera quella degli ioni OH-,la soluzione
è acida ;nel caso opposto,la soluzione è basica .
Se,per esempio,si aggiunge acido cloridrico (Hcl)
ad acqua pura,quasi tutte le molecole Hcl si dissociano
in ioni H+ e Cl- . Si ha così un eccesso di ioni H+
rispetto a ioni OH- ,per cui la soluzione è acida.
Aggiungendo invece all'acqua dell'idrossido di
sodio (NaOH),le molecole NaOH si scindono in
Na+ e OH- . La soluzione risultante,con un eccesso
di ioni OH-,è basica (o alcalina).
Il grado di acidità di esprime con la scala del ph ,
in cui la neutralità (ugual numero di ioni H+ e OH-)
corrisponde al valore 7. Gli acidi hanno un pH
inferiore a 7,mentre il pH delle soluzioni basiche
è maggiore di 7.
La ionizzazione dell'acqua è essenziale alla vita.
La conformazione delle proteine dipende in
misura considerevole dal pH. Valori di pH estremi,
molto acidi o molto basici,bloccano l'attività di
molte proteine. Variazioni anche piccolissime
del pH del sangue danneggiano gravemente
la capacità dell'emoglobina (una proteina) di

trasportare ossigeno.

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