Tutto sugli aspetti chimici della cellula
Le leggi che governano i fenomeni fisici e chimici della materia vivente sono le stesse della materia inanimata. Tuttavia, i fenomeni vitali derivano da sostanze altamente organizzate in unità chiamate cellule.
Per mantenere la sua struttura e svolgere le sue funzioni, la cellula ha bisogno di acqua, sali minerali, carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici e adenosina trifosfato.
Acqua
L'acqua rappresenta circa 70% del volume cellulare. Solvente per numerose sostanze, serve a trasportare materiali sia intra che intercellulari e partecipa a molte reazioni chimiche. Pertanto, tutte le cellule hanno un meccanismo per mantenere costante il loro contenuto di acqua.
La quantità di acqua varia a seconda del tipo e dell'età dell'organismo e dell'attività metabolica dell'organo o dei tessuti: è maggiore negli organismi più giovani e nei tessuti e organi più attivi.
Proteine
Le proteine sono le sostanze fondamentali degli esseri viventi. Prendono parte alle strutture membranose, tubolari, filamentose e granulari di tutte le cellule. Sono costituenti delle ossa (osseyrla), dei muscoli (actina, miosina, mioglobina), del sangue (albumina, globulina, protrombina, fibrinogeno), della pelle (cheratina), dei tendini, dei nervi, degli ormoni, degli anticorpi e delle proteine.
Il radicale –NH delle proteine funziona come una base e il radicale -COOH funziona come un acido. A seconda dell'uguaglianza del numero di questi radicali o della predominanza di uno sugli altri, le proteine possono essere neutre, basiche o acide. Da qui l'importanza del pH delle soluzioni in cui si trovano.
Tra gli alimenti ricchi di proteine possiamo citare latte e derivati (formaggio, ricotta, yogurt, formaggio coagulato), carne, uova, . legumi (fagioli, fagiolini, soia, piselli, lenticchie, lupini, arachidi, ceci, ecc.).
Le cellule vegetali sintetizzano i 20 tipi di aminoacidi che compongono le proteine di cui abbiamo bisogno, mentre gli animali possono sintetizzarne solo alcuni. Ecco perché è consigliabile seguire una dieta variata in modo da poter ricevere tutti gli aminoacidi di cui abbiamo bisogno.
Sali minerali
I sali minerali possono essere trovati in forma indissociata e dissociati in ioni. Nel primo caso formano scheletri, carapace, conchiglie e gusci d'uovo di molti animali terrestri. In forma dissociata, i sali minerali partecipano a numerose attività cellulari.
Esempi:
Gli ioni ferro (Fe” e Fe”') sono importanti nelle reazioni a catena respiratoria (trasporto di elettroni) e nella composizione dell'emoglobina nel sangue; dove la sua carenza provoca anemia.
Gli ioni ioduro (I) partecipano alla formazione degli ormoni della ghiandola tiroidea. Ecco perché nelle confezioni di sale da cucina;
Oltre al cloruro di sodio (NaCl); deve essere presente anche ioduro di sodio (NaI).
Gli ioni carbonato (C0) e bicarbonato (HC0) sono importanti per mantenere l'equilibrio acido-base negli ambienti intra-extracellulari.
Acidi nucleici
Gli acidi costituiscono un gruppo di sostanze che dirigono la sintesi degli enzimi e quindi controllano le attività chimiche della cellula.
Esistono due tipi di acido nucleico: acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA). Entrambe sono macromolecole costituite da tre componenti: zucchero – desossiribosio (DNA) e ribosio (RNA): basi organiche azotate puriche e pirimidiniche: acido fosforico.
- Basi puriche: adenina (A) e guanina (G)
- Basi pirimidiniche: timina (T), citosina © e uracile (U)
Una base, uno zucchero e un acido fosforico si combinano per formare un nucleotide, che è l'unità degli acidi nucleici. Poiché ci sono cinque basi azotate, si formano cinque nucleotidi diversi.
Il DNA è costituito da quattro diversi nucleotidi: nucleotide adenina, nucleotide temina, nucleotide guanina e nucleotide citosina, che sono disposti in lunghe catene o sequenze, costituenti un polinucleotide.
Il DNA esiste nel nucleo, nei mitocondri e nei cloroplasti. Nel nucleo si trova nei cromosomi legati alle proteine. L'RNA si trova sia nel nucleo che nel citoplasma. Il DNA è principalmente legato alla trasmissione ereditaria dei caratteri, mentre l'RNA è legato al controllo dell'attività cellulare.
Lipidi
I lipidi sono miscele di sostanze organiche con predominanza di esteri. I lipidi hanno le seguenti caratteristiche fisiche:
- Sono insolubili in acqua e solubili in solventi organici (benzene, cloroformio, etere, alcool);
- Sono untuosi al tatto;
- Lasciano una macchia traslucida sulla carta.
Dal punto di vista biologico, i lipidi sono sostanze importanti perché, insieme alle proteine, costituiscono le membrane viventi delle cellule (membrana plasmatica, membrana nucleare) e le pareti di molti organi cellulari (reticolo endoplasmatico, mitocondri, complesso di Golgi, ecc.). forma, sono fornitori di energia e possono accumularsi per costituire una riserva energetica e funzionare come isolante termico (nel tessuto adiposo).
