where we started and know the place for the first time through the unknown, remebered gate when the last of earth left to discover is that which was the beginning" (T. S. Eliot)
Materia è tutto ciò che ha una determinata massa ed occupa un determinato uno spazio. Tutte le forme di materia rappresentano l’aggregazione di una o più sostanze fondamentali dette elementi. Questa semplice definizione si può applicare anche alla “materia vivente”, in cui l’organizzazione degli elementi che la compongono raggiunge la sua massima complessità ed efficienza. Gli organismi viventi sono formati da componenti inorganiche (acqua e sali minerali) e da componenti organiche (proteine, acidi nucleici, lipidi e carboidrati).
L' acqua è anche il più importante: infatti, almeno secondo le più accreditate ipotesi, la vita sul nostro pianeta si sarebbe originata appunto in ambiente acquatico e ancora oggi un ciclo vitale stabile è possibile solo in presenza di acqua. L’acqua è formata dal legame di una molecola di ossigeno (O) con due atomi di idrogeno (H) e rappresenta circa il 70-95% del peso di ogni sistema vivente. Può essere presente sia in forma libera che combinata.
Per forma libera si intende quella quantità nella quale si trovano in soluzione tutti i minerali e tutte le macromolecole contenute all’interno di una cellula: quì avvengono le reazioni metaboliche che necessitano di un mezzo liquido. Per acqua combinata si intende, invece, quella legata a proteine o a macromolecole mediante legami-idrogeno; questi ultimi sono fondamentali per l’interazione dell’acqua con altre molecole, vengono formati dall’interazione di un idrogeno (che possiede una bassa carica positiva) con un atomo che possiede una leggera carica negativa, questo secondo atomo può essere anche l’ossigeno di un’altra molecola di acqua. All’interno di un organismo vivente, anche una sola cellula, i sali minerali sono dissociati in ioni, ed i cationi più comuni sono il ferro (Fe2+), il sodio (Na+), il potassio (K+) e il calcio (Ca2+), mentre gli anioni più comuni sono il cloro (Cl-), il solfato (SO42-), il carbonato (CO3 2-) e il fosfato (PO4 3-). A livello cellulare i suddetti ioni sono distribuiti secondo una precisa dislocazione così che, ad esempio, il sodio e il cloro sono più concentrati a livello extracellulare, al contrario il potassio risulta più concentrato a livello intracellulare. Lo ione fosfato può essere a sua volta presente come ione libero nel sangue o nei liquidi interstiziali, come pure può trovarsi legato ad altri composti a formare fosfolipidi, fosfoproteine o nucleotidi. Inoltre il ferro, presente in piccole quantità, ha una localizzazione peculiare essendo contenunto prevalentemente nella molecola dell’emoglobina e della mioglobina. I composti organici per definizione sono tutti quei composti che contengono l’atomo di carbonio (C). A tale categoria appartengono quttro tipi di molecole, fondamentali per la vita: glucidi, lipidi, nucleotidi e protidi. Tutte queste sostanze contengono anche idrogeno e ossigeno; inoltre i protidi contengono azoto (N) e zolfo (S) e i nucleotidi azoto e fosforo (P). I glucidi sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno e poiché per ogni atomo di carbonio sono presenti un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno essi vengono anche chiamati carboidrati. I carboidrati sono formati da 5-6 atomi di carbonio disposti secondo una struttura ciclica.
Si parlerà di monosaccaridi quando un glucide è formato da una sola molecola ad esempio il glucosio, di disaccaride quando un glucide è formato da due molecole, ad esempio il saccarosio (glucosio + fruttosio), si parlerà di polisaccaridi quando i glucidi risultano formati da lunghe catene di monosaccaridi come nel caso dell’ amido e il glicogeno formati da numerose molecole di glucosio.
Infine, un altro esempio di polisaccaridi è rappresentato dai cosiddetti polisaccaridi strutturali, quali la cellulosa e la chitina. La prima, formata da lunghi polimeri non ramificati di glucosio, rappresenta uno dei principali costituenti della parete cellulare delle cellule vegetali, la seconda, formata da polimeri di glucosio cui è legato un atomo di azoto (N), viene utilizzata dalla maggior parte degli artropodi e da qualche protozoo (foraminiferi) per la costruzione del loro esoscheletro.
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