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β-ossidazione degli acidi grassi: reazioni

Biochimica

Fabrice Deseaux

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4 Agosto 2022

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β-ossidazione degli acidi grassi: reazioni

Il Processo di β-Ossidazione degli Acidi Grassi: Un Approfondimento

L’Assorbimento degli Acidi Grassi nella Cellula

Gli acidi grassi penetrano all’interno della cellula attraverso specifici trasportatori di proteine degli acidi grassi presenti sulla membrana cellulare. Questi trasportatori includono il recettore di membrana FAT/CD36, le proteine di trasporto degli acidi grassi (FATP) e le proteine leganti gli acidi grassi (FABP).

Il Trasporto degli Acidi Grassi nei Mitocondri

Una volta assorbiti, gli acidi grassi vengono trasformati in acil-CoA a catena lunga attraverso l’azione dell’enzima Acil-CoA acido grasso sintasi (FACS). Successivamente, l’acil-CoA a catena lunga viene convertito in acilcarnitina dalla carnitina palmitoiltransferasi 1 (CPT1). Questo processo avviene grazie alla carnitina, che agisce come trasportatore attraverso la membrana mitocondriale interna.

La β-Ossidazione degli Acidi Grassi

Una volta all’interno dei mitocondri, l’acilcarnitina viene convertita nuovamente in acil-CoA a catena lunga grazie all’enzima CPT2. L’acil-CoA a catena lunga entra poi nel ciclo della β-ossidazione degli acidi grassi, che porta alla produzione di acetil-CoA.

In ogni ciclo della β-ossidazione, l’acil-CoA viene progressivamente ossidato generando acetil-CoA, FADH2, NADH e acqua. Questo processo riduce la catena acil-CoA di due atomi di carbonio. La resa energetica totale per ciclo è di 17 molecole di ATP. Il ciclo si ripete fino a quando non si formano due molecole di acetil-CoA.

Le Fasi della β-Ossidazione degli Acidi Grassi

Il processo di β-ossidazione degli acidi grassi si compone di quattro fasi distinte:
1.

Ossidazione dell’Acil-CoA

: l’acil-CoA viene ossidato dall’enzima Acil-CoA deidrogenasi, formando un doppio legame e trasformando il FAD in FADH2.
2.

Idratazione

: il trans-Δ2-enoil-CoA prodotto viene idratato dall’enzima enoil-CoA idratasi, formando β-idrossiacil-CoA.
3.

Ossidazione

: il β-idrossiacil-CoA viene ossidato dall’enzima β-idrossiacil-CoA deidrogenasi, producendo chetiltioacil-CoA.
4.

Tiolisi

: Infine, il chetiltioacil-CoA viene scisso dall’enzima tiolasi, formando acil-CoA più corti e una molecola di acetil-CoA.

La β-ossidazione degli acidi grassi è un processo fondamentale per la produzione di energia nelle cellule, contribuendo alla degradazione degli acidi grassi per generare ATP.

Processo di Beta-ossidazione degli acidi grassi: una panoramica dettagliata

La beta-ossidazione è un processo chiave attraverso il quale gli acidi grassi vengono metabolizzati per produrre energia. Vediamo le varie fasi di questo processo essenziale per il metabolismo energetico delle nostre cellule.

Transizione dal doppio legame al β-idrossiacil-CoA

Nella prima fase, il doppio legame del trans-Δ2 -enoil-CoA viene idratato per formare l’L-β-idrossiacil-CoA grazie all’enzima enoil-CoA idratasi.

Reazione di ossidazione e formazione di NADH

Nella seconda fase, il gruppo ossidrile dell’L-β-idrossiacil-CoA viene ossidato da NAD+ sotto l’azione della 3-idrossiacil-CoA deidrogenasi, producendo NADH e β-chetoacil-CoA.

Scissione del β-chetoacil CoA

Nella terza fase, il β-chetoacil CoA viene scisso da un gruppo tiolo di un’altra molecola di CoA utilizzando la β-chetotiolasi. Questa reazione porta alla formazione di un nuovo acil-CoA più corto di due atomi di carbonio rispetto al precedente.

Ultima fase della beta-ossidazione

Se l’acil-CoA ha un numero pari di atomi di carbonio, il processo di beta-ossidazione termina con la divisione di una catena di acil-CoA a quattro atomi di carbonio in due unità di acetil-CoA, ciascuna contenente due atomi di carbonio. Queste molecole possono quindi entrare nel ciclo dell’acido citrico per la produzione di ATP.

Se il numero di atomi di carbonio è dispari, la catena si divide in un propionil-CoA a tre atomi di carbonio e un acetil-CoA a due atomi di carbonio, che verranno metabolizzati ulteriormente per la produzione di energia.

La beta-ossidazione degli acidi grassi è un processo complesso che fornisce energia essenziale per le funzioni cellulari. Comprendere le fasi coinvolte in questo processo è fondamentale per apprezzare come il nostro corpo metabolizza gli acidi grassi per produrre energia.

Monazite: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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3 Agosto 2022

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Scoperta della Monazite

La Monazite è un minerale fosfatico ricco di terre rare, composto da tre diversi minerali a seconda della composizione percentuale degli elementi presenti. Il suo nome deriva dal greco “μουάζω”, che significa solitario, a causa della sua rarità.

Diffusione della Monazite

La Monazite si forma durante la cristallizzazione delle rocce ignee e il metamorfismo delle rocce sedimentarie clastiche. È principalmente trovata come minerale accessorio in rocce come granito, pegmatite, scisto e gneiss, sotto forma di piccoli grani resistenti agli agenti atmosferici.

Questi grani si accumulano nei suoli e nei sedimenti a valle della roccia ospite, dove vengono estratti per il loro contenuto di terre rare. La Monazite è diffusa in diversi paesi come India, Malesia, Vietnam, e in vari stati degli Stati Uniti.

Proprietà della Monazite

La Monazite ha una formula generale che comprende elementi come Cerio, Lantanio, Neodimio e Torio, ma può contenere anche Ittrio, Samario, Gadolinio e altri. Il suo colore varia dal giallo al verde e ha una durezza compresa tra 5.0 e 5.5 sulla scala di Mohs, con un peso specifico che varia da 4.6 a 5.7.

Utilizzi della Monazite

La Monazite viene principalmente utilizzata per l’estrazione di terre rare, in particolare Cerio e Lantanio, che sono fondamentali per diverse applicazioni industriali e tecnologiche.

In conclusione, la Monazite, con le sue proprietà e la sua diffusione in diverse parti del mondo, riveste un’importanza significativa per l’industria estrattiva e per il settore delle terre rare.

Processo Wacker: meccanismo, cinetica

Fabrice Deseaux

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2 Agosto 2022

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Il processo Wacker: una tecnica industriale cruciale per la produzione di acetaldeide

Il processo Wacker rappresenta un importante metodo industriale utilizzato per convertire l’etilene in acetaldeide attraverso l’utilizzo di cloruro di palladio (II) come catalizzatore. Questo processo, che ha visto la sua prima realizzazione nel 1956 presso la Wacker Chemie AG in Germania, è un esempio significativo di catalisi omogenea.

Meccanismo del processo Wacker

Durante il processo, il PdCl2 agisce come catalizzatore mentre il CuCl2 funge da cocatalizzatore necessario per la rigenerazione del cloruro di palladio. La reazione inizia con la formazione di un complesso tetracloroplatinato (II) che interagisce con l’etilene per produrre acetaldeide e palladio metallico.

Successivamente, il catalizzatore di cloruro di palladio può essere rigenerato mediante una reazione con il cloruro di rame (II) che comporta un cambiamento di stato di ossidazione sia per il platino che per il rame.

Processo industriale

Il processo Wacker può essere condotto utilizzando due diverse modalità: a uno o a due stadi. Nel processo a stadio singolo, l’etilene e l’ossigeno vengono alimentati in una soluzione contenente i catalizzatori a una determinata pressione e temperatura, consentendo la rigenerazione in situ del catalizzatore.

Nel processo a due stadi, l’etilene viene ossidato in una soluzione di acido cloridrico diluito a una temperatura più elevata e pressione maggiore. Il calore prodotto dalla reazione viene impiegato per separare l’acetaldeide senza compromettere la stabilità del catalizzatore.

Cinetica della reazione

Studi cinetici condotti sul processo Wacker hanno permesso di determinare l’equazione che regola la velocità della reazione. Questo ha portato alla comprensione del coinvolgimento del PdCl4^2- nell’attacco dell’etilene, della perdita di ioni cloruro e di uno ione H+ durante il primo stadio della reazione.

In conclusione, il processo Wacker rappresenta un processo industriale fondamentale per la produzione di acetaldeide, evidenziando l’importanza della catalisi omogenea e dei meccanismi di rigenerazione del catalizzatore nella sintesi di composti organici di interesse industriale.

Gruppo 10 (Ni, Pd, Pt, Ds)- proprietà

Fabrice Deseaux

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2 Agosto 2022

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I metalli di transizione del Gruppo 10 della Tavola Periodica sono inseriti nel blocco d e comprendono il nichel, il palladio, il platino e il darmstadtio. Questi elementi sono rispettivamente appartenenti al 4°, 5°, 6° e 7° periodo. Tra i metalli di questo gruppo, spiccano il palladio e il platino, due metalli del gruppo dei platini.

Il darmstadtio, con numero atomico 110, è un elemento transattinide di origine artificiale scoperto nel 1994. È caratterizzato come elemento radioattivo con un isotopo stabile conosciuto, il 281 Ds, che ha un tempo di dimezzamento di 14 secondi.

Caratteristiche del Gruppo 10

Di seguito, una tabella riassuntiva delle caratteristiche dei tre elementi principali del Gruppo 10:

| Elemento | Z | Configurazione elettronica | Elettronegatività | Numeri di ossidazione|
|————–|—-|————————–|———————-|————————|
| Ni | 28 | [Ar] 3d^9, 4s^1 | 1.91 | Da -2 a +4 |
| Pd | 46 | [Kr] 4d^10 | 2.20 | 0, 1, 2, 3, 4 |
| Pt | 78 | [Xe]4f^14,5d^9, 6s^1 | 2.28 | Da -3 a +6 |

Tutti gli elementi cristallizzano in un reticolo cubico a facce centrate.

Proprietà distintive

Il nichel, scoperto nel 1751 da Axel Fredrik Cronstedt, si presenta come un metallo duro e altamente resistente alla corrosione, utilizzato per rivestire altri metalli al fine di proteggerli. Ha un alto punto di fusione, è resistente all’ossidazione, duttile e possiede proprietà catalitiche.

Utilizzi del Palladio nell’Industria e nel Settore Gioielliero

Il palladio è un metallo versatile ampiamente impiegato in diversi settori, come quello aerospaziale, militare, navale e architettonico. Tuttavia, il suo impiego principale avviene nella produzione dell’acciaio inossidabile in lega con il cromo. Inoltre, in combinazione con l’alluminio, si ottiene il Nichel Raney, un catalizzatore con ottime proprietà per reazioni di idrogenazione. Il palladio è anche utilizzato in gioielleria e nella produzione di monete.

Proprietà e Applicazioni del Palladio

Scoperto da William Hyde Wollaston nel 1803, il palladio è un metallo duttile e malleabile che offre resistenza alla corrosione atmosferica e agli acidi. Trova impiego in convertitori catalitici, catalizzatori per reazioni di idrogenazione, deidrogenazione, ossidazione e idrolisi, nonché nella produzione di acetato di vinile per polimeri come il polivinilacetato. Il cloruro di palladio è usato come catalizzatore in diversi processi industriali, come l’ossidazione dell’etilene nel processo Wacker.

Utilizzi Specializzati del Palladio

Il palladio ha la capacità di assorbire idrogeno in grandi quantità ed è impiegato nelle candele per motori aeronautici, in leghe per applicazioni odontoiatriche, nella produzione di strumenti chirurgici e nella manifattura di orologi e oggetti di valore.

Caratteristiche e Applicazioni del Platino

Il platino, conosciuto dagli indigeni d’America sin dall’età precolombiana, è un metallo prezioso, nobile e resistente alla corrosione. Viene utilizzato nell’industria gioielliera e come catalizzatore per la produzione di acido nitrico. Le leghe di platino con l’osmio vengono impiegate in applicazioni mediche come pace-maker, valvole cardiache e attrezzi chirurgici.

In sintesi, il palladio e il platino sono metalli preziosi con un’ampia gamma di applicazioni nell’industria, nella gioielleria e in settori tecnologici avanzati. La loro resistenza alla corrosione e le loro proprietà catalitiche li rendono materiali di grande valore per molteplici utilizzi.

Catecolo: sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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1 Agosto 2022

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Il catecolo: una panoramica sul benzendiolo con gruppi -OH

Il catecolo è un composto chimico che presenta due gruppi -OH ed è comunemente noto come 1,2-diidrossibenzene. Questo composto può essere considerato un tipo di fenolo con un ulteriore gruppo -OH. Esistono tre isomeri di catecolo a seconda della posizione dei gruppi -OH: Il pirocatecolo, il resorcinolo (1,3-diidrossibenzene) e l’idrochinone (1,4-diidrossibenzene).

Origini e presenza del catecolo

Ottenuto per la prima volta nel 1839 dal chimico tedesco Hugo Reinsch tramite la decomposizione della catechina, il catecolo è presente in tracce in alcuni alimenti come peperoni, zucca e cavolfiori. Inoltre, si può trovare nel corpo umano nel sangue, nelle feci, nella saliva e nelle urine, nonché nella maggior parte dei tessuti.

Proprietà e caratteristiche

Il catecolo si presenta sotto forma di cristalli bianchi solubili in vari solventi come acqua, piridina, cloroformio, benzene, tetracloruro di carbonio, etere etilico e acetato di etile. È considerato un acido molto debole, e la sua costante di dissociazione varia secondo l’equilibrio con l’acqua e H3O+.

Sintesi del catecolo

Il catecolo può essere sintetizzato in diversi modi:
– A partire dal 2-amminofenolo con l’uso di acido solforico e nitrito di sodio.
– Dall’aldeide salicilica con idrossido di sodio e perossido di idrogeno.
– Tramite la reazione del fenolo con perossido di idrogeno.

In conclusione, il catecolo è un composto versatile con diverse applicazioni e proprietà interessanti che lo rendono oggetto di interesse nella chimica organica e industriale.L’idrochinone è una molecola che può essere sottoprodotto. A seguito di reazioni di ossidazione, può trasformarsi in 1,2-benzochinone. Questo processo è catalizzato dall’enzima catecolo ossidasi, che fa parte della classe delle ossidoreduttasi e contiene il rame come cofattore. Questa trasformazione può avvenire anche in presenza di ossidanti come Fe3+ e Ag+.

Reazioni di trasformazione

L’idrochinone può subire reazioni di ossidazione, dando luogo alla formazione di 1,2-benzochinone sia attraverso processi enzimatici, come l’azione della catecolo ossidasi, sia in presenza di ossidanti blandi come Fe3+ e Ag+. Inoltre, può anche essere coinvolto in reazioni di condensazione che portano alla formazione di composti eterociclici.

Usi e applicazioni dell’idrochinone

Questa molecola trova impiego nella produzione di pesticidi ed è un precursore di numerosi prodotti utilizzati dall’industria farmaceutica e dei profumi. Viene impiegata anche per la tintura di pellicce, la produzione di gomma e plastica, nonché come rivelatore per soluzioni di sviluppo fotografico contenenti idrochinone.

Applicazioni innovative

Grazie alle particolari proprietà del catecolo e dei composti fenolici, è possibile sviluppare materiali avanzati e multifunzionali che mostrano caratteristiche uniche come l’autorigenerazione e l’adesione subacquea. Questi materiali hanno un vasto potenziale in settori quali quello biomedico, dell’energia e dell’industria, promettendo interessanti applicazioni future.

Ortoclasio: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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1 Agosto 2022

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L’ortoclasio: un mineral ricco di storia e significato

L’ortoclasio, appartenente al gruppo dei feldspati, è uno dei minerali rocciosi più diffusi nella crosta terrestre. Il suo nome, coniato dal mineralogista francese René Just Haüy nel 1801, deriva dal greco e significa “rompere dritto”, evidenziando le due direzioni di scissione che si intersecano ad angolo retto.

Distribuzione geografica

Questo minerale si trova in una varietà di rocce, tra cui ignee, sedimentarie e metamorfiche. Nelle rocce ignee si forma durante la cristallizzazione del magma, presentandosi sia in rocce intrusive che estrusive. È diffuso anche nelle rocce sedimentarie a causa dell’azione degli agenti atmosferici e si ritrova spesso nelle rocce metamorfiche come i gneiss. Curiosamente, è stato rinvenuto anche sulla Luna e su Marte, mostrando la sua presenza in contesti geologici diversi.

Associato ad altri minerali

L’ortoclasio è spesso associato ad altri minerali come quarzo, muscovite, biotite, tormalina e granato. La sua presenza si estende geograficamente, con giacimenti rilevanti in Piemonte, sull’isola d’Elba, in Repubblica Ceca, Spagna, Svizzera e altre regioni del mondo, come Russia e Stati Uniti.

Proprietà e utilizzo

Questo silicato di potassio e alluminio presenta una gamma di colori e una durezza media nella scala di Mohs, rendendolo più adatto come goccia da collezione che come gemma per gioielli. Tuttavia, l’ortoclasio trova impiego nella produzione di vetro e ceramica. La sua varietà Moonstone in particolare, composta da strati alternati di ortoclasio e albite, è molto apprezzata dai collezionisti di minerali e utilizzata come pietra preziosa per gioielli, grazie al suo particolare bagliore che sembra muoversi alla luce.

In conclusione, l’ortoclasio non è solo un minerale comune, ma anche un materiale che porta con sé storia, significato e versatilità nei suoi molteplici utilizzi e forme di presentazione.

Aldeide salicilica: proprietà, sintesi, reazioni

Fabrice Deseaux

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31 Luglio 2022

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Aldeide salicilica: proprietà, sintesi, reazioni

Scopriamo insieme l’aldeide salicilica: caratteristiche, sintesi e utilizzi

La 2-idrossibenzaldeide, conosciuta anche come aldeide salicilica, è un composto chimico appartenente alla famiglia delle benzaldeidi, caratterizzato dalla presenza di un gruppo -OH in posizione 2. Questo composto può essere comunemente denominato anche o-idrossibenzaldeide. Presenta due isomeri, in cui il gruppo -OH si trova rispettivamente in posizione 3 e 4, chiamati 3-idrossibenzaldeide e 4-idrossibenzaldeide.

Origine e presenza

L’aldeide salicilica si trova in natura nell’albero sempreverde Castanopsis cuspidata e nella cannella indonesiana. È inoltre presente in alcuni alimenti come grano saraceno, uva, caffè, tè e cannella.

Proprietà

Si presenta come un liquido oleoso che può variare dal incolore al colore giallo chiaro, poco solubile in acqua e cloroformio ma solubile in etanolo, benzene ed etere etilico. L’aldeide salicilica possiede un odore pungente, irritante, amaro e simile a quello della mandorla.

Sintesi

La sintesi dell’aldeide salicilica avviene attraverso la reazione di Reimer-Tiemann che permette la formilazione in posizione orto del fenolo e dei suoi derivati. Tale processo avviene facendo reagire il fenolo con il cloroformio in presenza di idrossido di potassio o idrossido di sodio.

Reazioni

L’aldeide salicilica può essere ridotta a alcol salicilico attraverso il litio alluminio idruro. Inoltre, reagisce con una base e perossido di idrogeno per dare il catecolo (1,2-diidrossibenzene) e con 2-amminopiridina per formare una base di Schiff.

Utilizzi

Oltre ad essere impiegata come precursore di molte sostanze, l’aldeide salicilica trova applicazione nel dosaggio colorimetrico dell’isoleucina e nella determinazione delle ammine primarie tramite il metodo della fluorescenza. È utilizzata in diversi prodotti commerciali come shampoo, profumi, agenti aromatizzanti e come conservante alimentare.

Ciclo dell’urea: reazioni

Biochimica

Fabrice Deseaux

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31 Luglio 2022

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Il ciclo dell’urea, noto anche come ciclo di Krebs-Henseleit, ha lo scopo di convertire l`ammoniaca in urea per consentirne l’eliminazione attraverso le urine. L’ammoniaca è un sottoprodotto del metabolismo dell’azoto e si genera in diverse reazioni enzimatiche nei principali organi del corpo, derivando dal catabolismo delle proteine costituite da amminoacidi.

Il ciclo coinvolge tre amminoacidi – ornitina, citrullina e arginina – ed è chiamato anche ciclo dell’oca dalle loro iniziali.

Reazioni del ciclo dell’urea

# Primo stadio

Nel primo stadio, che avviene nei mitocondri, l’ammoniaca si trasforma in carbamilfosfato grazie all’enzima carbamilfosfato sintetasi. Il carbamilfosfato si forma attraverso tre reazioni consecutive.

# Secondo stadio

Nel secondo stadio, sempre nei mitocondri, il carbamilfosfato reagisce con l’ornitina per produrre fosfato e citrullina, catalizzato dall’enzima ornitina carbamoiltransferasi.

# Terzo stadio

Nel terzo stadio, nel citosol, la citrullina reagisce con l’ATP per formare un intermedio citrullil-AMP, che reagisce con un gruppo amminico dell’aspartato per produrre argininosuccinato, catalizzato dall’argininosuccinato sintasi.

# Quarto stadio

Nel quarto stadio, avviene la scissione dell’argininosuccinato con formazione di fumarato e arginina, catalizzata dall’argininosuccinato liasi.

# Quinto stadio

Nel quinto stadio, l’arginina viene idrolizzata per formare urea e ornitina, con la catalisi dell’arginasi, un metalloenzima contenente manganese.

In questo processo, l’ammoniaca tossica viene trasformata in urea per essere eliminata dal corpo attraverso l’urina. Il ciclo dell’urea è fondamentale per il corretto smaltimento dell’azoto nel nostro organismo.

Albite: diffusione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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31 Luglio 2022

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Le caratteristiche dell’albite, minerale di sodio e alluminio

L’albite è un minerale appartenente al gruppo dei feldspati, costituito da un silicato di sodio e alluminio. La sua struttura si basa su tectosilicati con una impalcatura tridimensionale di tetraedri SiO4, in cui parte del silicio è sostituita dall’alluminio.

Storia e origine della denominazione

Nel lontano 1815, i chimici Johan Gottlieb Gahn e Jöns Jacob Berzelius scelsero il nome “albite” per questo minerale, derivato dal latino “albus”, che significa bianco, in riferimento al suo colore distintivo. L’albite può contenere fino al 10% di potassio in sostituzione del sodio, al di là di questa percentuale si parlerà di anortoclasio.

Diffusione e presenza dell’albite

L’albite è un minerale comune che richiede più tempo per cristallizzare rispetto agli altri feldspati, dando luogo a cristalli di dimensioni notevoli e alta cristallinità. È ampiamente distribuita in graniti, sieniti, rioliti, trachiti, pegmatiti e spilliti, spesso associata a minerali come quarzo, muscovite, biotite e tormalina.

Si possono trovare esemplari interessanti nelle Alpi svizzere, in Tirolo, in Pakistan, Afghanistan, Brasile, Canada e negli Stati Uniti.

Proprietà distintive dell’albite

L’albite presenta una vasta gamma di colori tra cui bianco, giallo chiaro, azzurro, verde chiaro, rosso pallido, marrone chiaro e grigio. Mostra un gemellaggio lamellare che può creare un effetto scanalato sulla superficie, simile a striature, e in alcune varietà può presentare un’opalescenza notevole, come nella pietra di luna.

La sua durezza sulla scala di Mohs è compresa tra 6 e 6.5, con un indice di rifrazione di 1.53 e un peso specifico di 2.6. L’albite è poco solubile negli acidi ma si dissolve in acido fluoridrico.

Applicazioni e utilizzi dell’albite

L’albite è ambita dai collezionisti per i suoi esemplari più belli, ma è principalmente impiegata nell’industria del vetro e della ceramica. Viene macinata finemente e mescolata con caolino e quarzo, per poi fondere durante il riscaldamento e agire da legante per gli altri materiali. Inoltre, il feldspato fuso è un componente essenziale per lo smalto sulla porcellana, e l’albite è utilizzata per la produzione di allumina.

Citrullina: funzioni, artrite reumatoide

Biochimica

Fabrice Deseaux

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30 Luglio 2022

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Citrullina: funzioni, artrite reumatoide

La Citrullina e il suo Ruolo nel Ciclo dell’Urea

La citrullina è un amminoacido non essenziale coinvolto attivamente nel ciclo dell’urea. Questo composto, isolato per la prima volta nel 1914, prende il nome dal latino citrullus, che significa “anguria”, frutto in cui è presente nella polpa. È comune nelle cucurbitacee come la zucca, i cetrioli e i meloni.

Presenta una struttura con un carbonio chirale e due enantiomeri, ma in natura si trova prevalentemente nella forma L. Solubile in acqua, ha un valore di Ka di 0.0031.

Sintesi della Citrullina

La citrullina si forma nel ciclo dell’urea, noto anche come ciclo di Krebs-Henseleit. Questo ciclo trasforma l’ammoniaca in urea, che può essere escreta nell’urina. Coinvolge gli amminoacidi ornitina, citrullina e arginina, da cui deriva il nome “ciclo dell’oca”.

Funzioni della Citrullina

La citrullina non viene utilizzata per la sintesi proteica, ma agisce come antiossidante e vasodilatatore. All’interno dell’organismo, reagisce con l’acido aspartico per formare l’acido argininsuccinico, che successivamente si trasforma in arginina.

Ruolo nella Artrite Reumatoide

Nel contesto dell’artrite reumatoide, la citrullinazione è un processo in cui la citrullina sostituisce i residui di arginina nelle proteine, alterandone la struttura e inducendo una risposta immunitaria contro le proteine articolari. Questo potrebbe portare alla formazione di autoanticorpi in soggetti predisposti geneticamente. Gli esami per gli anticorpi anti-peptide ciclico citrullinato (anti-CCP) sono utilizzati per diagnosticare o escludere la presenza di artrite reumatoide.

Tetraidrofolato: struttura, sintesi, funzioni

Biochimica

Fabrice Deseaux

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30 Luglio 2022

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Tetraidrofolato: struttura, sintesi, funzioni

Il ruolo del tetraidrofolato (THFA o FH4) come coenzima coinvolto nelle reazioni metaboliche legate agli amminoacidi e agli acidi nucleici è di fondamentale importanza per il corretto funzionamento del metabolismo cellulare. Insieme alla biotina e alla metilcobalamina, il tetraidrofolato agisce come vettore di composti con un solo atomo di carbonio come CO2, HCO3-, formaldeide e acido formico.

Il tetraidrofolato è un derivato dell’acido folico, noto anche come vitamina B9, e la sua struttura è composta da una molecola di p-amminobenzoato legata a un anello di pteridina, un eterociclo derivante dalla fusione di un anello di pirimidina e uno di pirazina, e un atomo di azoto del glutammato.

La sintesi del tetraidrofolato avviene attraverso due passaggi essenziali: la conversione dell’acido p-amminobenzoico e diidropteroato difosfato in acido diidrofolico (DHF) catalizzata dalla diidropteroato sintetasi e la riduzione dell’acido diidrofolico a THFA dalla diidrofolato reduttasi, utilizzando l’NADPH come donatore di elettroni.

Il tetraidrofolato svolge un ruolo chiave nelle reazioni di trasferimento del carbonio singolo essenziali nel metabolismo e nella regolazione dell’espressione genica, contribuendo alla sintesi di proteine, glutammina, prolina e arginina. La sua importanza è stata identificata per la prima volta da Lucy Wills nel 1931.

Importanza del Tetraidrofolato nella Sintesi di Molecole Vitali

Il tetraidrofolato (THF) svolge un ruolo cruciale nella sintesi di varie molecole vitali per il corretto funzionamento delle cellule. Essenzialmente coinvolto nella sintesi di amminoacidi come la serina e la metionina, così come delle purine e della timina, il THF partecipa attivamente al trasferimento di carbonio singolo in posizioni chiave come N5 e N10, provenienti da amminoacidi come glicina, istidina e triptofano.

Ruolo Vitale nella Sintesi di Acidi Nucleici e Proteine

La presenza adeguata di THF è fondamentale per la sintesi di purine e pirimidine, che a loro volta sono indispensabili per la formazione di DNA, RNA e proteine. La mancanza di THF può portare all’inibizione della sintesi di queste molecole vitali, compromettendo la crescita e la sopravvivenza delle cellule.

Altre Conversioni Regolate dal THF

Oltre alla sua partecipazione nella sintesi di purine e pirimidine, il THF è coinvolto in altre importanti conversioni, tra cui:

– La trasformazione dell’istidina in acido glutammico
– La conversione dell’omocisteina in metionina
– La trasmutazione della serina in glicina

Queste reazioni dipendono strettamente dalla disponibilità di THF per assicurare processi biochimici fondamentali per il corretto funzionamento cellulare.

Per saperne di più sui processi biochimici mediatati dal tetraidrofolato e sulla sua importanza per la salute delle cellule, è possibile consultare ulteriori risorse sui seguenti link:

– [Serina](https://chimica.today/chimica/serina/)
– [Metionina](https://chimica.today/chimica/metionina/)
– [Glicina](https://chimica.today/chimica-organica/glicina/)
– [Istidina](https://chimica.today/chimica/istidina/)
– [Triptofano](https://chimica.today/chimica/triptofano/)
– [DNA e RNA](https://chimica.today/chimica/composizione-e-struttura-del-dna-e-rna/)
– [Omocisteina](https://chimica.today/biochimica/omocisteina/)

Fotodegradazione di alimenti e polimeri

Fabrice Deseaux

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29 Luglio 2022

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Fotodegradazione: Impatto sulla Qualità dei Materiali

La fotodegradazione è un processo che comporta variazioni nelle proprietà fisiche e chimiche di un materiale a causa dell’assorbimento di fotoni. I fotoni assorbiti hanno lunghezze d’onda presenti nella luce solare, come la radiazione infrarossa, la luce visibile e la luce ultravioletta.

Processi di Ossidazione e Radicali Liberi

Molte sostanze sono instabili a temperatura ambiente e in presenza di ossigeno, ma la loro ossidazione è solitamente lenta. Tuttavia, quando esposte alla luce, avvengono transizioni elettroniche che portano alla formazione del radicale ossidrilico ∙OH, che dà inizio a reazioni radicaliche.

Applicazioni e Importanza della Fotodegradazione

Sebbene la fotodegradazione sia comunemente considerata indesiderabile per molti materiali come alimenti e polimeri, ha acquisito importanza nel campo ambientale per la sua capacità di degradare sostanze inquinanti, pesticidi ed erbicidi.

Degradazione negli Alimenti

Nel caso degli alimenti, la fotodegradazione solitamente colpisce specifici componenti come pigmenti, vitamine, grassi e proteine, causando cambiamenti di colore e sapori sgradevoli. Questo processo può interessare gli strati esterni di alimenti solidi o penetrare negli strati interni in alimenti liquidi.

Fotodegradazione dei Polimeri

Nei polimeri, i raggi UV causano una degradazione fotoossidativa che porta alla formazione di radicali liberi, alla rottura delle catene polimeriche, alla riduzione del peso molecolare e al deterioramento delle proprietà meccaniche.

Metodi di Fotostabilizzazione

La fotostabilizzazione dei polimeri può essere ottenuta mediante l’uso di filtri per la luce, assorbitori di raggi UV, decompositori di perossido e scavenger di radicali.

Riduzione degli Inquinanti

La fotodegradazione degli inquinanti organici è un metodo utilizzato per trasformare sostanze nocive in sostanze inorganiche non tossiche, contribuendo così alla protezione dell’ambiente. Questo processo genere radicali liberi attivi che degradano gli inquinanti in sostanze innocue. Tra i catalizzatori utilizzati, gli eteropoliacidi si distinguono per le loro proprietà verdi e uniche.

In conclusione, la fotodegradazione può avere un impatto significativo su diversi materiali, dall’alterazione degli alimenti alla degradazione dei polimeri e alla riduzione degli inquinanti, sottolineando l’importanza di comprendere e gestire questo processo in diversi contesti.