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appunti''
Biochimica
I composti del carbonio,tipicamente di interesse biologico,rientrano in un particolare ramo della chimica organica detta Biochimica.
La Chimica Biologica, o Biochimica, si occupa unicamente dei composti del carbonio presenti negli organismi vegetali e animali e dei processi vitali che vi avvengono.Questi consistono in un continuo alterarsi di reazione di sintesi(procedimento mediante il quale si forma un composto a partire da elementi chimici,oppure una sostanza complessa a partire da composti più semplici)e di demolizione che consentono agli organismi di potersi mantenere in vita per un certo tempo.Gli elementi presenti in abbondanza nell'uomo e in tutti gli altri organismi viventi,sono chiamati bio-elementi;si distinguono in macro-elementi e in microelementi. Idrogeno,ossigeno,carbonio,azoto sono i principali macro-elementi.
Sono considerati microelementi il ferro,il rame,lo zinco ed ecc. perché,pur essendo ugualmente importanti,sono presenti in quantità notevolmente inferiore rispetto ai primi.Numerose risultano le molecole biochimiche; le più importanti sono:i glucidi,i lipidi,le proteine,le vitamine e gli acidi nucleici.
L'acqua
L’acqua è il più importante e il più abbondante elemento liquido sulla Terra. Quasi tre quarti della superficie terrestre sono coperti d’acqua: l’acqua forma gli oceani, i mari, i laghi e i fiumi e, sotto forma di ghiaccio e neve, le immense distese ghiacciate del Polo Nord e del Polo Sud. Anche se alzi gli occhi sopra di te, e guardi il cielo, vedrai acqua: e non solo se piove! Infatti, esistono grandi quantità di acqua nell’aria, in forma di nuvole o di invisibile vapore acqueo.
L'acqua come sostanza fisica: L’acqua è formata da molecole, ognuna delle quali contiene due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Questa sua struttura chimica viene descritta con una formula che probabilmente già conosci: H2O.
Si tratta di una sostanza chimica insolita, perché si trova in natura in tutti e tre i possibili stati in cui le sostanze possono presentarsi: solido (il ghiaccio), liquido (l’acqua che scorre nei fiumi o che esce dal rubinetto) e gassoso (il vapore acqueo, cioè il “fumo” che vedi uscire dalla tua bocca, se soffi, nelle giornate molto fredde).
L’acqua pura liquida diventa ghiaccio a 0 °C e invece diventa vapore quando bolle a 100 °C. L’acqua è una sostanza chimica dal comportamento insolito anche perché è più leggera come solido che come liquido (in genere, per altre sostanze vale il contrario). Poiché il ghiaccio è più leggero dell’acqua, galleggia, e ciò è molto utile per la sopravvivenza degli animali acquatici durante l’inverno: se il ghiaccio fosse più pesante dell’acqua, gli stagni o i laghi gelerebbero dal fondo verso l’alto, uccidendo i pesci e gli altri esseri viventi; invece lo strato di ghiaccio galleggiante protegge gli animali che vivono nelle acque sottostanti (come i pesci o le foche).
Un litro di acqua liquida occupa meno spazio della stessa quantità di acqua ghiacciata: ecco perché se metti una bottiglia di vetro piena di acqua nel freezer a congelare, la bottiglia si romperà, per la spinta del ghiaccio che cerca di occupare più spazio e di espandersi.
L'acqua e la vita: Senza acqua non ci sarebbe la vita sul nostro pianeta. Miliardi di anni fa, la Terra aveva un aspetto molto diverso da quello che conosciamo oggi ed era ricoperta da immensi oceani: gli scienziati pensano che proprio in quelle acque nacquero le prime forme di vita, cellule primitive che nell’acqua trovavano sostanze nutritive e un ambiente protetto. Anche tu, se ci pensi, prima di nascere ti trovavi dentro il grembo di tua madre, immerso in un fluido (il liquido amniotico). Ancora oggi tutti gli esseri viventi, anche se formati da una sola cellula, hanno bisogno dell’acqua. Alcuni organismi più semplici, come le meduse, sono composti per il 99% da acqua.
L’acqua nel corpo umano: Due terzi del peso del tuo corpo è composto di acqua. La maggior parte del sangue contiene acqua e c’è acqua in ogni singolo tessuto e organo del tuo corpo. L’acqua è necessaria alle cellule perché rende possibile lo svolgimento di molti processi chimici, senza i quali la cellula morirebbe.
Ogni giorno il corpo perde acqua. Circa 1,5 litri al giorno viene eliminato dall’apparato urinario quando fai pipì, mentre perdi un altro mezzo litro sotto forma di sudore o attraverso l’aria che esce da te con l’espirazione. Per recuperare le perdite, dobbiamo assumerne almeno 1,5 litri al giorno per vivere. Possiamo soddisfare il nostro fabbisogno di acqua bevendo acqua; ma ricorda che essa “si nasconde” nelle bibite, nei succhi di frutta, nel latte e nel tè, ed anche nei cibi. Gli alimenti più ricchi di acqua sono frutta e verdura: ecco perché d’estate, quando sudiamo di più, mangiare questi cibi diventa particolarmente importante.
L’uso dell'acqua: In media una persona in Occidente usa più di 150 litri d’acqua al giorno. Ma in alcuni paesi poveri, sono disponibili meno di 20 litri al giorno a persona. Noi usiamo l’acqua per lavarci, per cucinare e per bere. La usiamo anche per irrigare i campi, perché tutte le piante hanno bisogno di acqua per crescere, e per lavare le strade. Usiamo l’acqua per il riscaldamento, nei termosifoni delle nostre case, e in molte delle attività che svolgiamo nel tempo libero.
Per molte persone l’acqua è facilmente disponibile, grazie alla pioggia, ai fiumi, ai torrenti, ai laghi, agli stagni e ai pozzi. Tuttavia, è importante ricordare che il 20% della popolazione mondiale non ha accesso all’acqua potabile (cioè all’acqua che si può bere).
L’acqua e l'industria: L’industria usa enormi quantità d’acqua. Ad esempio, ci vogliono 450.000 litri d’acqua per costruire una piccola automobile, e 60 litri d’acqua per fabbricare un paio di scarpe. L’acqua viene usata nelle centrali idroelettriche per far girare le macchine che producono l’elettricità e molta acqua è usata per raffreddare i macchinari nelle fabbriche. Molti motori di automobile sono raffreddati con l’acqua. Usiamo l’acqua anche per sciogliere altre sostanze, durante alcuni processi di lavorazione industriale.
Il ciclo dell'acqua: Noi usiamo sempre l’acqua, ma essa non si consuma mai. Questo accade perché l’acqua sulla Terra si ricicla sempre, in quello che è chiamato il ciclo dell’acqua. Il calore del Sole fa evaporare l’acqua dagli oceani, dai mari, dai laghi, dai fiumi, dagli stagni, dalle pozzanghere e dalle altre superfici bagnate. Il vapore acqueo sale nell’atmosfera, dove si raffredda e forma le nuvole. Dalle nuvole cade la pioggia, la grandine, il nevischio e la neve. Quest’acqua riempie i fiumi e i torrenti, che alla fine tornano all’oceano e al mare. Quindi, noi usiamo la stessa acqua più volte ed è anche possibile che un po’ dell’acqua che hai bevuto oggi fosse nella vasca da bagno di Archimede, 2.200 anni fa!
Caratteristiche dell’acqua:
- è il composto più diffuso sulla superficie terrestre
- è presente nei tre stati fisici della materia: solido, liquido, gassoso
- i cambiamenti dello stato fisico dell’acqua costituiscono il ciclo dell’acqua
- è una molecola polare, è il solvente universale, scioglie molte sostanze sia organiche che inorganiche.
L’acqua nel corpo umano:
- costituisce circa il 60% del peso corporeo di un adulto
- secondo la sua distribuzione si divide in: acqua intracellulare e acqua extracellulare
- è un principio nutritivo con funzione di trasporto, termoregolatore, regolatrice.
L’acqua potabile deve possedere dei requisiti stabiliti per legge:
- organolettici: limpida, incolore, inodore, di sapore gradevole, temperatura circa 1%
- chimico-fisico: priva di sostanze tossiche
- batteriologici: priva di microrganismi patogeni.
La durezza dell’acqua è data dai Sali minerali presenti nella soluzione.
La durezza totale è data dalla durezza permanente (i Sali rimangono in soluzione anche con l’ebollizione dell’acqua) più la durezza temporanea (i Sali precipitano con l’ebollizione dell’acqua).
Ciclo dell'acqua
Il ciclo dell’acqua o ciclo ideologico, è la serie di processi per cui l’acqua abbandona il serbatoio marino per entrare in quello atmosferico e da li ritorna nel serbatoio marino, direttamente, sotto forma di precipitazioni o, indirettamente, attraverso serbatoi continentali, cioè le acque dei fiumi, dei laghi, dei ghiacciai e quelle sotterranee. Alla base del meccanismo che mantiene in moto questa serie di processi vi sono l’energia apportata dal calore del sole e la forza di gravità della terra. Il ciclo dell’acqua può essere suddiviso in due fasi: la fase atmosferica determinata dal riscaldamento delle masse dell’acqua a opera dell’energia solare che ne provoca l’evaporazione; la fase terrestre determinata dalla gravità che riporta l’acqua in basso fino al livello di base, cioè fino al mare. Il ciclo dell’acqua può essere considerato un grande processo di distillazione in cui solo l’acqua viene riciclata: le sostanze disciolte restano infatti separate dall’acqua quando questa evapora.
riassunto- Ciclo dell'acqua
L'acqua che è presente sul nostro pianeta non rimane immagazzinata nei serbatoi naturali costituiti da oceani, ghiacciai, laghi e fiumi. Invece si verificano degli scambi continui causati dall'evaporazione, dalla condensazione e dalle conseguenti precipitazioni. L'insieme di questi scambi si chiama ciclo dell'acqua o ciclo idrogeologico.
Il ciclo dell'acqua consente di mantenere in equilibrio i serbatoi idrici del pianeta.
Il Sole grazie alle reazioni nucleari che avvengono nel suo interno, emette di continuo grandi quantità di energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche. L'energia che proviene dal Sole scalda il nostro pianeta e rende anche possibile il cambiamento di stato dell'acqua. Nel ciclo dell'acqua sono interessate tutte le componenti che costituiscono il sistema Terra e cioè l'idrosfera, atmosfera, litosfera e biosfera.
Il calore del Sole provoca l'evaporazione di una parte dell'acqua degli oceani. Così si formano grandi quantità di vapore acqueo che entrano nell'atmosfera e vengono trasportate dai venti.
Raffreddandosi, il vapore condensa formando le nuvole dalle quali l'acqua torna in basso sotto forma di precipitazioni.
L'acqua delle precipitazioni può ricadere nel mare oppure giungere sulle terre emerse. Poi dell'acqua che cade, solo una piccola parte scorre in superficie e si raccoglie nei corsi d'acqua e torna in mare.
Anche la rugiada può servire a illustrare una piccola parte del ciclo dell'acqua. Nelle notti serene il terreno si raffredda e anche l'aria e il vapore acqueo si condensa in piccole gocce di rugiada.
Al sorgere del Sole esse assorbiscono l'energia per l'evaporazione e l'acqua ritorna nell'aria.
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