Le molecole organiche

MOLECOLE ORGANICHE MOLECOLE ORGANICHE Le molecole organiche sono quelle molecole contenenti carbonio che si trovano negli esseri viventi. Una singola cellula batterica contiene circa 5000 tipi differenti di molecole. Queste migliaia di molecole sono costituite da pochi elementi (CHNOPS) e pochi tipi di molecole svolgono ruoli fondamentali nei sistemi viventi. Negli organismi si trovano in grandi quantita` quattro tipi differenti di molecole organiche: i carboidrati (costituite dagli zuccheri), i lipidi (molecole non polari che comprendono i grassi e le cere), le proteine (costituite da aminoacidi) e i nucleotidi (molecole complesse che giocano un ruolo chiave negli scambi energetici e che possono combinarsi per formare molecole grandi dette acidi nucleici). Tutte queste molecole contengono carbonio, idrogeno e ossigeno; le proteine contengono anche azoto e zolfo, mentre i nucleotidi e alcuni tipi di lipidi contengono azoto e fosforo. IL RUOLO CENTRALE DEL CARBONIO Lo scheletro del carbonio Un atomo di carbonio possiede sei protoni e sei elettroni, due nel primo livello di energia e quattro nel secondo. Un atomo di carbonio puo` quindi formare legami covalenti con un massimo di quattro atomi differenti. Molto importante per la funzione biologica e` il fatto che gli atomi di carbonio possano formare legami tra loro. La forma complessiva di una molecola organica dipende dalla disposizione degli atomi di carbonio che compongono lo scheletro della molecola. La forma della molecola a sua volta determina le molte proprieta` e funzioni all'interno dei sistemi viventi. I composti costituiti soltanto da carbonio e idrogeno sono detti idrocarburi; essi sono i tipi piu` semplici tra i composti organici: nonostante gran parte di loro si forma dai resti di organismi morti milioni di anni fa, non sono molto importanti nei sistemi viventi, mentre hanno una grande importanza dal punto di vista economico in quanto tutti i combustibili liquidi sono idrocarburi. I gruppi funzionali Le proprieta` chimiche di una molecola organica derivano principalmente da gruppi di atomi detti gruppi funzionali; questi si attaccano allo scheletro del carbonio e sostituiscono uno o piu` atomi di idrogeno presenti nella molecola dell'idrocarburo. Il gruppo -OH (ossidrilico)e` un esempio di gruppo funzionale: quando un atomo di idrogeno si lega covalentemente ad un atomo di ossigeno, un elettrone esterno dell'ossigeno rimane spaiato e puo` formare un legame covalente con un atomo di carbonio. Un idrocarburo che contiene un gruppo ossidrilico al posto di uno o piu` atomi di idrogeno e` chiamato alcool. Molti gruppi funzionali sono polari e hanno zone di carica positiva e zone di carica negativa. Conferiscono quindi solubilita` e carica elettrica locale alle molecole che li contengono. Il fattore energia I legami covalenti sono stabili, forti e hanno elettroni che si muovono in orbitali posti attorno a due o piu` nuclei atomici. Questi legami possiedono forze differenti secondo la dispo