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S-adenosil metionina: sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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1 Luglio 2022

S-adenosil metionina: sintesi, reazioni, usi

Ruolo e Importanza della S-adenosil metionina nelle Reazioni Biologiche

La S-adenosil metionina (SAM) è un coenzima coinvolto attivamente nelle reazioni di trasferimento dei gruppi metilici nei sistemi biologici attraverso processi di metilazione. Questo composto, principalmente prodotto dal fegato, è ampiamente distribuito in tutto il corpo umano all’interno dei tessuti e dei fluidi.

Scoperta per la prima volta nel 1952, la struttura molecolare della SAM presenta un gruppo adenosina legato allo zolfo della metionina. La SAM svolge diversi ruoli cruciali nel corpo umano, incluso il supporto al sistema immunitario e la facilitazione del legame dei neurotrasmettitori ai siti recettori, aumentando l’attività della serotonina e della dopamina. Fino all’80% della metionina presente nel fegato viene convertita in SAM, necessaria per la produzione del glutatione, fondamentale per l’attività antiossidante e per contrastare i danni causati dai radicali liberi generati da tossine e alcol.

Sintesi della S-adenosil metionina

La SAM è prodotta nel corpo a partire dall’amminoacido metionina e dall’ATP, che agisce come principale fonte di energia per le cellule. Questa reazione avviene grazie all’enzima S-adenosilmetionina sintetasi appartenente alla classe delle liasi:

ATP + metionina + H2O → fosfato + difosfato + S-adenosil- metionina

Il gruppo funzionale contenente lo zolfo conferisce alla SAM una reattività peculiare. A seconda dell’enzima coinvolto, la SAM può essere convertita in diversi prodotti.

Reazioni della S-adenosil metionina

La reazione più significativa in cui la SAM è coinvolta è il trasferimento del gruppo metilico, mediato da una vasta gamma di enzimi noti come metiltransferasi S-adenosil metionina dipendenti.

Queste reazioni enzimatiche, che coinvolgono le interazioni delle proteine con la SAM, includono il trasferimento di gruppi metile, tiometile, amminoalchile e adenosile. Oltre a fornire gruppi metilici per varie reazioni biologiche, la SAM è anche coinvolta nella biosintesi di poliammine e agisce come donatore di metile in numerose reazioni.

In conclusione, la S-adenosil metionina gioca un ruolo fondamentale nei processi biologici, facilitando le reazioni di trasferimento dei gruppi metilici e partecipando attivamente alla regolazione delle funzioni cellulari e all’equilibrio del sistema immunitario.

Ruolo della metilazione nelle biomolecole

La metilazione è un processo biologicamente significativo che coinvolge la modifica di diverse molecole, tra cui il DNA, l’RNA, i fosfolipidi e le proteine. Questo meccanismo svolge un ruolo cruciale nel mantenimento dell’integrità della membrana cellulare.

Metilazione dei fosfolipidi e la sua importanza

Nel contesto della metilazione dei fosfolipidi, la fosfatidiletanolammina subisce una trasformazione in fosfatidilcolina, dove il SAM agisce come donatore di gruppi metilici. La fosfatidilcolina costituisce uno dei principali costituenti della membrana plasmatica, regolandone fluidità, integrità e permeabilità.

Applicazioni e utilizzi della metilazione

La metilazione ha trovato impiego già dagli anni ’70 come trattamento antidepressivo. Questo effetto potrebbe derivare dalla sua capacità di stimolare il metabolismo dei neurotrasmettitori aminici e il loro ricambio.

Ricerche scientifiche indicano che la metilazione può contribuire a ridurre i sintomi dell’artrosi, diminuendo l’infiammazione e potenziando la sintesi di proteoglicani nei condrociti. Inoltre, può agire come agente analgesico per alleviare il dolore associato all’osteoartrosi.

Selenoli: sintesi, reazioni

Fabrice Deseaux

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1 Luglio 2022

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I selenoli: composti organici del selenio

I selenoli, noti anche come selenomercaptani e selenotioli, sono composti organici che presentano il gruppo funzionale C-Se-H e rappresentano una categoria importante nella chimica del selenio. Questi composti hanno proprietà uniche che li rendono utili in diversi ambiti come la sintesi organica, la chimica dei materiali e la biologia.

Proprietà dei selenoli

I selenoli hanno una struttura simile ai tioli ma mostrano una maggiore tendenza all’ossidazione, formando rapidamente i corrispondenti diseleniuri. Sono acidi più forti e agenti riducenti più efficaci rispetto ai tioli. Inoltre, i radicali derivanti dai selenoli sono meno ossidanti rispetto a quelli dei tioli.

Sintesi dei selenoli

La sintesi dei selenoli avviene per riduzione dei corrispondenti diseleniuri o mediante l’introduzione del gruppo -SeH in scheletri organici. I selenoli e i precursori diseleniuri sono sintetizzati utilizzando reagenti nucleofili inorganici del selenio come il seleniuro di sodio, l’idrogeno seleniuro di sodio, il diseleniuro di sodio e il selenocianato di potassio.

Reazioni dei selenoli

I selenoli possono ossidarsi per formare diseleniuri e reagire con isocianati per dare selenocarbammati. Inoltre, sono presenti nei siti attivi di alcuni enzimi cruciali come la glutatione perossidasi, l’iodotironina deiodinasi e la tioredossina reduttasi, in cui la selenocisteina svolge un ruolo chiave.

In campo farmaceutico, i selenoli trovano impiego come antimicotici. Grazie alle loro proprietà uniche e alla loro versatilità, i selenoli continuano a suscitare interesse nella comunità scientifica per le loro molteplici applicazioni in diversi settori della chimica e della biologia.

Selenio: ruolo biologico, funzioni

Fabrice Deseaux

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30 Giugno 2022

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Il Ruolo del Selenio nell’Organismo Umano

Il selenio è un elemento non metallico appartenente al 4° Periodo e al 16° Gruppo della Tavola periodica, precisamente al gruppo dei calcogeni. Presente in natura nei minerali contenenti solfuro, il selenio sostituisce parzialmente lo zolfo in questi materiali. Scoperto nel 1817 dal chimico svedese Berzelius, solo nel 1957 Schwarz e Foltz dimostrarono che la carenza di selenio poteva causare degenerazione necrotica del fegato. La sua importanza come componente essenziale degli enzimi dei mammiferi, come la glutatione perossidasi, venne compresa nel 1973.

Funzioni Biologiche del Selenio

Il selenio svolge un ruolo biologico cruciale negli organismi viventi principalmente grazie alla presenza delle selenoproteine. La selenocisteina, una forma biologica principale del selenio, sintetizzata dalla serina legata al t-RNA, è coinvolta in reazioni di ossidoriduzione. Le selenoproteine, 25 delle quali identificate nell’uomo, contribuiscono alla regolazione degli ormoni tiroidei, alla crescita e allo sviluppo, alla risposta immunitaria e all’azione antiossidante.

La glutatione perossidasi, la principale selenoproteina nel corpo umano, aiuta a controllare la produzione eccessiva di radicali liberi, svolgendo un ruolo chiave nella difesa contro lo stress ossidativo. Inoltre, il selenio agisce nei cicli immunologici incorporandosi nell’aminoacido metionina nelle proteine corporee.

Alimenti Ricchi di Selenio

Il selenio è presente negli alimenti sotto forma di selenocisteina, selenato, selenite e soprattutto selenometionina. Alcuni alimenti ricchi di selenio includono le noci del Brasile, il tonno a pinna gialla, le sardine in olio, i gamberetti, il fegato di manzo, il pollo, la ricotta e le uova.

In conclusione, il selenio svolge un ruolo fondamentale nel mantenere la salute dell’organismo umano, contribuendo a una serie di funzioni biologiche essenziali. Assicurarsi di integrare adeguatamente questo micronutriente nella propria dieta può favorire il benessere generale e la funzionalità del sistema immunitario.

Elementi radioattivi naturali e artificiali, decadimento

Fabrice Deseaux

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30 Giugno 2022

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Elementi radioattivi naturali e artificiali, decadimento

Gli elementi radioattivi sono caratterizzati da atomi con nuclei instabili che emettono radiazioni nel tentativo di raggiungere la stabilità. Questo processo è noto come decadimento radioattivo.

Tipi di radiazioni emesse dagli elementi radioattivi

Le radiazioni emesse dagli elementi radioattivi includono:
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Particelle α

: costituite da due protoni e due neutroni, sono emesse da alcuni radionuclidi come parte del decadimento α. Queste particelle sono identiche al nucleo di un atomo di elio e hanno un potere ionizzante elevato ma una bassa capacità di penetrazione.
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Particelle β

: elettroni o positroni ad alta energia emessi durante il decadimento β. Queste particelle hanno un alto potere ionizzante e sono ad alta energia.
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Radiazione γ

: una forma di radiazione elettromagnetica con alta energia e frequenza. Queste onde hanno un alto potere di penetrazione.

Elementi e isotopi radioattivi

Tutti gli elementi possono avere isotopi radioattivi. Ad esempio, il trizio è un isotopo radioattivo dell’idrogeno. Gli elementi con un numero atomico superiore a 83 hanno tutti isotopi radioattivi a causa della instabilità dei loro nuclei.

Elementi radioattivi naturali

Gli elementi radioattivi presenti in natura possono essere classificati come:
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Primordiali

: sono presenti da tempi remoti e ancora non sono decaduti a causa del loro lungo periodo di dimezzamento. Quando decadono, possono formare radionuclidi secondari.
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Secondari

: creati dal decadimento di isotopi primordiali come il ^232Th, ^238U e ^235U. Questi radionuclidi possono a loro volta decadere e generare ulteriori isotopi.

In conclusione, l’instabilità dei nuclei degli elementi radioattivi porta al rilascio di radiazioni di vario tipo, contribuendo al processo di decadimento e alla ricerca di stabilità.

Gli Elementi Radioattivi Artificiali

La radioattività può essere indotta artificialmente in nuclei stabili attraverso reazioni nucleari, che coinvolgono l’urto di particelle come protoni, neutroni e particelle α con un atomo della materia. Durante queste interazioni, la particella incidente viene assorbita e l’atomo colpito subisce una trasformazione diventando radioattivo.

Gli elementi radioattivi artificiali, come il tecnezio, il promezio, l’astato, il francio e quelli dal numero atomico 93 in poi, vengono prodotti in reattori nucleari, acceleratori di particelle o durante esplosioni di bombe atomiche. Dopo la loro scoperta, si è constatato che alcuni di questi elementi sono presenti in tracce anche in natura.

Il Caso del Tecnezio

Il tecnezio è stato scoperto nel 1937 dal fisico italiano Emilio Segrè, il primo elemento ad essere prodotto artificialmente bombardando campioni di molibdeno con deuteroni in un ciclotrone. Questo elemento radioattivo ha isotopi con tempi di dimezzamento molto diversi. Ad esempio, l’isotopo più stabile del tecnezio, il 91Tc, ha un tempo di dimezzamento di 4.21 x 10^6 anni.

Isotopi Radioattivi Cosmogenici

Altri tipi di isotopi radioattivi sono quelli cosmogenici, formati dalle interazioni dei raggi cosmici. Un esempio noto è il 14C, che si forma costantemente nell’atmosfera a causa della radiazione cosmica.

In conclusione, la variegata presenza di elementi radioattivi artificiali e cosmogenici mostra come la radioattività sia un fenomeno derivante da un’ampia gamma di processi naturali e artificiali che influenzano l’ambiente in cui viviamo.

Reazioni dell’oro, intermetallici

Fabrice Deseaux

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29 Giugno 2022

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L’oro è un metallo poco reattivo a causa del suo basso potenziale di ossidazione, che lo rende resistente all’ossidazione. Nei composti, l’oro mostra prevalentemente numeri di ossidazione di +1 e +3, con potenziali di ossidazione in condizioni standard di -1,69 V e -1,40 V rispettivamente. Questa caratteristica lo rende un materiale prezioso e prezioso utilizzato in vari prodotti elettronici come computer, veicoli spaziali e satelliti.

Estrazione e trattamento dell’oro

L’oro si trova naturalmente nelle rocce o nei depositi alluvionali ed è estratto utilizzando una soluzione di cianuro di sodio in presenza di ossigeno. Questo processo porta alla formazione del complesso solubile dicianoaurato (I) di sodio, che viene successivamente trattato con zinco come agente riducente per ottenere l’oro metallico.

Reazioni dell’oro

L’oro non reagisce con acqua, ossigeno, basi o acidi. Tuttavia, può reagire con l’acqua regia, una miscela di acido cloridrico e acido nitrico, formando il complesso tetracloroaurato (III) solubile. Inoltre, può reagire con gli alogenati come cloro, bromo e iodio, formando rispettivamente cloruro di oro (II), bromuro di oro (II) e ioduro di oro (I).

Altre reazioni dell’oro

L’elettrolisi dell’oro in presenza di acido cloridrico può produrre acido cloroaurico. Nonostante la sua resistenza chimica, l’oro può opacizzarsi a causa delle leghe metalliche che possono contenere altri metalli, che reagendo con sostanze presenti nell’ambiente possono compromettere la lucentezza dell’oro.

Corrosione dei gioielli

La corrosione dei gioielli può essere causata da diversi fattori come l’uso di profumi, sudore e prodotti per la pulizia della persona e della casa. Un’ulteriore causa può derivare dalle tecniche di produzione come la cera persa, che causa una microporosità superficiale favorendo l’entrata di sostanze corrosive nei micropori, causando così una corrosione locale.

Leghe d’oro

L’oro può formare numerose leghe con altri metalli come il rame e l’argento. La maggior parte delle leghe d’oro utilizzate in gioielleria e odontoiatria è costituita da una combinazione di oro, argento e rame. A seconda della composizione della lega, si possono ottenere diverse colorazioni.

Composti intermetallici

L’oro è in grado di formare intermetallici, materiali con proprietà molto diverse dai metalli che li costituiscono. Ad esempio, il composto AuAl2 è studiato nell’industria microelettronica. Se sottoposti a temperature elevate, le giunzioni tra oro e alluminio possono formare questo composto, causando cavità, porosità e infine rottura del giunto alluminio-oro, noto come “peste porpora”.

Prevenzione della formazione di intermetallici

Per evitare la formazione di intermetallici nei circuiti, è importante saldare i componenti in oro e alluminio senza utilizzare il calore. La saldatura a ultrasuoni può essere un’alternativa efficace. In assenza di questa tecnica, i circuiti dovrebbero essere progettati utilizzando solo giunzioni alluminio-alluminio o oro-oro. Un altro esempio di intermetallico è l’Au5Al2, che ha una bassa conduttività elettrica. La formazione di questo composto può causare una resistenza elettrica talmente elevata da provocare un guasto totale del componente, fenomeno noto come “peste bianca”.

Per proteggere i gioielli e i componenti elettronici dalla corrosione e dalla formazione di intermetallici, è fondamentale adottare le dovute precauzioni durante la produzione e l’uso.

Selenometionina: proprietà, funzioni

Fabrice Deseaux

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29 Giugno 2022

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Selenometionina: una forma naturale di selenio e le sue proprietà

L’acido 2-ammino-4-metilselanilbutanoico, conosciuto come selenometionina, rappresenta una delle principali forme naturali di selenio. Presente in vari alimenti come noci, cereali integrali, carne, uova, tonno e latticini, questo amminoacido contenente selenio ha una struttura chimica che lo caratterizza.

Proprietà principali della selenometionina

La selenometionina presenta un carbonio asimmetrico, il che le conferisce due enantiomeri. Tuttavia, come spesso accade con i composti naturali, solo uno degli isomeri è predominante, con l’isomero L che prevale nel caso della selenometionina. Questa molecola, analoga alla metionina ma con un atomo di selenio al posto di uno di zolfo (appartenente al gruppo 16 della Tavola Periodica), ha un pH isoelettrico pari a 5.75.

La selenometionina si decompone a 265°C emettendo fumi tossici di ossidi di azoto e di selenio. È solubile in acqua ma poco solubile in metanolo. Come gli altri amminoacidi, può assumere una forma zwitterionica e presenta due valori di pKa, uno relativo al gruppo carbossilico e uno relativo al gruppo amminico.

Funzioni e ruolo biologico della selenometionina

La selenometionina svolge diverse funzioni biologiche cruciali. Serve come riserva di selenio nelle piante e negli animali, partecipa a reazioni biochimiche e possiede proprietà antiossidanti. Inoltre, ha la capacità di legarsi a metalli pesanti, pesticidi e solventi, trasformandoli in forme facilmente eliminabili dall’organismo. È efficace nell’eliminazione di perossidi organici nocivi e radicali liberi, contribuendo alla disintossicazione cellulare.

Le selenoproteine, formate da selenometionina e proteine nel corpo, sono coinvolte in reazioni di ossidoriduzione, regolando gli ormoni tiroidei e influenzando la crescita, lo sviluppo e la differenziazione cellulare. Queste proteine agiscono anche come neutralizzatori delle risposte infiammatorie e riduttori dello stress ossidativo, supportando il meccanismo di guarigione delle ferite.

Inoltre, il selenio, insieme alla selenometionina, agisce nei cicli immunologici e può essere incorporato nelle proteine del corpo, svolgendo un ruolo chiave nel controllo della produzione eccessiva di radicali liberi e nella regolazione della risposta immunitaria.

Selenoproteine: funzioni, esempi

Fabrice Deseaux

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28 Giugno 2022

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Le selenoproteine sono proteine che contengono selenocisteina, un’amminoacido simile alla cisteina ma con un gruppo selenolo al posto di un gruppo tiolico. Queste proteine svolgono un ruolo importante nelle reazioni di ossidoriduzione, grazie al selenolo della selenocisteina presente nel sito attivo dell’enzima, conferendo maggiore efficienza cinetica rispetto alle proteine contenenti tioli.

Ruolo e Funzioni delle Selenoproteine

Le selenoproteine agiscono come antiossidanti, regolano la tiroide, favoriscono la fertilità maschile e hanno proprietà antinfiammatorie. Partecipano indirettamente al processo di guarigione delle ferite riducendo lo stress ossidativo. La glutatione perossidasi è una delle principali selenoproteine nel corpo umano, che protegge l’organismo riducendo radicali liberi come il perossido di idrogeno e gli idroperossidi.

Glutatione perossidasi

Le glutatione perossidasi sono enzimi che riducono il perossido di idrogeno in acqua e ossigeno, svolgendo un ruolo cruciale nel mantenimento dello stato redox cellulare. Questi enzimi contribuiscono alla difesa contro lo stress ossidativo.

Selenoproteina-S

La selenoproteina-S si trova principalmente sulla membrana del reticolo endoplasmatico e partecipa al trasporto intracellulare legando complessi proteici alla membrana ER, contribuendo così alla stabilità e alla funzionalità delle membrane cellulari.

Selenoproteina-P

La selenoproteina-P è una glicoproteina che costituisce una grande parte del contenuto di selenio nel plasma. Sebbene la sua funzione esatta non sia completamente compresa, si ipotizza che svolga un ruolo importante come antiossidante extracellulare.

Le selenoproteine richiedono un adeguato apporto di selenio dalla dieta, che può essere trovato in alimenti di origine vegetale e animale come cipolle, aglio, carne e frutti di mare. Assicurare un adeguato livello di selenio nella dieta può contribuire al corretto funzionamento di queste proteine e alla salute generale dell’organismo.

Carburo: classificazione

Fabrice Deseaux

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28 Giugno 2022

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Una descrizione accurata dei carburi, composti binari di carbonio e di un elemento meno elettronegativo come metalli o semimetalli, rivela le loro caratteristiche distintive di elevata durezza e temperatura di fusione. La loro importanza industriale è evidente.

Classificazione dei Carburi

La classificazione dei carburi dipende dal tipo di legame presente nel composto.

Carburi Salini o Ionici

Questi carburi contengono metalli poco elettronegativi e si formano con metalli alcalini come il sodio, che danno luogo al carburo di sodio con formula Na2C2 caratterizzato da un triplo legame carbonio-carbonio.

Per i carburi dei metalli alcalino-terrosi, il più conosciuto è il carburo di calcio (CaC2), in cui due atomi di carbonio sono legati da un triplo legame.

I carburi si formano con diversi gruppi di metalli, tra cui il gruppo 3 (scandio, ittrio, lantanio), il gruppo 11 (rame, argento, oro), il gruppo 12 (zinco, cadmio, mercurio), il gruppo 13 (alluminio), i lantanidi e gli attinidi che formano composti specifici.

Legame Covalente

Il silicio e il boro formano carburi covalenti. Un esempio di ciò è il carburo di silicio (SiC), un materiale ceramico estremamente duro che si posiziona nella scala di Mohs tra il corindone e il diamante.

Il carburo di boro (B4C) presenta una particolare struttura con unità icosaedriche di boro legate da atomi di carbonio.

Carburi dei metalli di transizione

I carburi dei metalli di transizione dei gruppi 4, 5 e 6, ad eccezione del cromo, sono conosciuti come composti interstiziali. Questi composti si formano quando gli atomi di carbonio si inseriscono negli interstizi ottaedrici del reticolo metallico, condizione che avviene quando il raggio dell’atomo di metallo è superiore a 135 pm.

Questi carburi, caratterizzati da una bassa reattività chimica, mostrano proprietà metalliche e sono noti per la loro resistenza al calore, essendo materiali refrattari. Ad esempio, il carburo di titanio (TiC) è un ceramico refrattario estremamente duro, con un valore di durezza nella scala di Mohs compreso tra 9 e 9.5, simile a quello del carburo di tungsteno.

Il carburo di titanio e il carburo di tungsteno sono ampiamente impiegati nell’industria per rivestire gli utensili da taglio, grazie alle loro eccellenti proprietà meccaniche e alla resistenza all’usura che conferiscono agli strumenti.

Carburi di metalli di transizione intermedi

Nei carburi dei metalli di transizione intermedi, il raggio del metallo è inferiore a 135 pm, il che porta alla formazione di strutture più complesse rispetto ai carburi interstiziali. In questo caso, le stechiometrie possono essere multiple, come nel caso del ferro che forma composti come Fe₃C (cementite), Fe₇C₃ e Fe₂C.

I carburi dei metalli di transizione intermedi hanno una maggiore reattività rispetto a quelli interstiziali ma mostrano una reattività inferiore rispetto ai carburi ionici. Le loro caratteristiche chimiche e strutturali li rendono materiali di interesse in diversi campi tecnologici e industriali.

Selenocisteina: struttura, proprietà, funzioni

Fabrice Deseaux

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27 Giugno 2022

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Selenocisteina: struttura, proprietà, funzioni

Selenocisteina: un Amminoacido Essenziale per il Corpo Umano

L’acido 3-selenil-2-amminopropanoico, noto come selenocisteina (SEC), è un amminoacido cruciale che rappresenta una delle principali forme naturali di selenio, elemento essenziale per l’organismo umano. Questo amminoacido è stato scoperto nel 1986 ed è presente in diverse fonti alimentari, sia di origine animale che vegetale.

Fonti di Selenocisteina

La selenocisteina si trova in alimenti come carne, pollame, uova, pesce, frutti di mare, formaggi, tacchino, grano, mais, avena, riso, noci del Brasile e semi di soia. Essendo il 21° amminoacido proteinogenico, la selenocisteina è coinvolta nella sintesi proteica e svolge un ruolo fondamentale nel corpo umano.

Struttura e Caratteristiche della Selenocisteina

La struttura della selenocisteina è simile a quella della cisteina, ma invece di un atomo di zolfo, contiene un atomo di selenio appartenente al gruppo 16 della Tavola Periodica. La selenocisteina presenta un carbonio asimmetrico, dando origine a due enantiomeri, di cui l’isomero L è il più comune.

Proprietà della Selenocisteina

La selenocisteina è attiva nelle selenoproteine, e come tutti gli amminoacidi, può esistere sotto forma zwitterionica, con un pH isoelettrico di circa 4,8. È interessante notare che la selenocisteina non è direttamente codificata nel codice genetico come gli altri amminoacidi, ma viene letta attraverso un meccanismo di ricodifica traslazionale.

Funzioni Biologiche della Selenocisteina

La selenocisteina si trova nei siti attivi di enzimi come glutatione perossidasi, tioredossina reduttasi e iodotironina deiodinasi, che svolgono un ruolo fondamentale nei processi cellulari. Inoltre, la presenza di selenocisteina in selenoproteine contribuisce alla regolazione del metabolismo e alla difesa contro i radicali liberi, aiutando a contrastare l’invecchiamento e i disordini metabolici.

In conclusione, la selenocisteina è un amminoacido essenziale per diverse funzioni biologiche cruciali nel corpo umano, mostrando l’importanza del selenio per la salute e il benessere dell’organismo.

Acido carbonico: dissociazione, soluzioni tampone

Fabrice Deseaux

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26 Giugno 2022

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Acido carbonico: dissociazione, soluzioni tampone

Acido Carbonico: Definizione e Formazione

L’acido carbonico è un ossiacido diprotico con formula H2CO3, dove il carbonio ha un numero di ossidazione di +4. Si forma in quantità ridotte quando il biossido di carbonio presente nell’atmosfera si dissolve in acqua seguendo la legge di Henry. Questo composto svolge un ruolo importante negli equilibri chimici in soluzione acquosa.

Equilibri di Dissociazione dell’Acido Carbonico

L’acido carbonico subisce due equilibri di dissociazione in soluzione. Il primo equilibrio coinvolge la formazione di ione idrogenocarbonato e ione ossonio, mentre il secondo equilibrio riguarda la trasformazione dell’idrogenocarbonato in carbonato. Questi equilibri sono regolati da costanti specifiche a temperatura ambiente.

Rilevanza delle Soluzioni Tampone Biologiche

Le soluzioni tampone biologiche sono cruciali per mantenere il pH corporeo ottimale per il corretto svolgimento dei processi biochimici. Il sistema tampone acido carbonico/idrogenocarbonato è uno dei principali sistemi tampone biologici presenti nell’organismo umano.

Applicazioni Pratiche dell’Acido Carbonico

L’acido carbonico trova ampio impiego nella produzione di bevande analcoliche, vini frizzanti e altre bevande gassate artificialmente. I sali derivati dall’acido carbonico, come bicarbonati e carbonati, sono utilizzati in diversi settori industriali e commerciali.

In sintesi, l’acido carbonico gioca un ruolo fondamentale in diversi processi chimici, equilibri biologici e applicazioni industriali, conferendo importanza a uno dei composti più comuni nella chimica quotidiana.

Gruppo 11 (Cu, Ag, Au, Rg): proprietà, reattività

Fabrice Deseaux

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26 Giugno 2022

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Gruppo 11 (Cu, Ag, Au, Rg): proprietà, reattività

Metalli di Transizione: Significato e Caratteristiche dei Componenti del Gruppo 11

Il Gruppo 11 della Tavola Periodica, precedentemente indicato come IB, è composto da metalli di transizione come il rame, l’argento e l’oro, noti anche come metalli di conio, insieme al roentgenio. Questo gruppo fa parte del blocco d della Tavola Periodica e i suoi membri appartengono ai periodi 4, 5, 6 e 7.

Storia e Scoperta dei Metalli del Gruppo 11

L’oro, l’argento e il rame sono stati tra i primi metalli conosciuti, poiché spesso si trovano allo stato nativo grazie alla loro scarsa reattività chimica. L’oro, in particolare, è considerato il metallo più prezioso della triade e continua ad essere ambito da cercatori d’oro in tutto il mondo. Negli ultimi tempi, il prezzo del rame è aumentato significativamente a causa della sua ampia applicazione in settori come l’automobilistico e l’elettronica.

Caratteristiche dei Metalli del Gruppo 11

Di seguito sono riportate le caratteristiche salienti dei tre elementi che cristallizzano secondo un reticolo cubico a facce centrate:

– Rame (Cu): Z = 29; Configurazione elettronica [Ar] 3d10, 4s1; Elettronegatività 1.90; Numeri di ossidazione -2, 1, 2, 3, 4.
– Argento (Ag): Z = 47; Configurazione elettronica [Kr] 4d10, 5s1; Elettronegatività 1.93; Numeri di ossidazione -2, -1, 1, 2, 3.
– Oro (Au): Z = 79; Configurazione elettronica [Xe] 4f14, 5d10, 6s1; Elettronegatività 2.54; Numeri di ossidazione -3, -2, -1, +1, +2, +3, +5.

Il Roentgenio: Elemento Radioattivo

Il roentgenio è un elemento radioattivo artificiale creato nel 1994 con un tempo di dimezzamento di 100 secondi. Appartenente al 7° periodo della Tavola Periodica, non sono stati condotti esperimenti sufficienti per confermarne il comportamento come omologo superiore. La sua configurazione elettronica prevista è [Rn] 5f14, 6d9, 7s2, e le sue proprietà chimiche sono ancora poco conosciute.

Proprietà e Applicazioni dei Metalli del Gruppo 11

Gli elementi del gruppo 11 sono metalli nobili relativamente inerti e resistenti alla corrosione, con eccellenti proprietà conduttive per elettricità e calore. Tra i tre, l’argento risulta essere il metallo più conduttivo per l’elettricità, seguito dal rame e dall’oro.

In conclusione, i metalli del Gruppo 11 della Tavola Periodica rappresentano importanti elementi con caratteristiche uniche e svariate applicazioni in diversi settori industriali. La loro storia, scoperta e proprietà chimiche li rendono elementi di grande interesse per la comunità scientifica e tecnologica.

Utilizzi e Applicazioni dei Metalli del Gruppo 11

Il gruppo 11 della tavola periodica comprende tre metalli preziosi: rame, argento e oro. Questi metalli trovano vasta applicazione nei cablaggi elettrici, nei circuiti e in una serie di settori come l’agricoltura, la medicina e la tecnologia. In particolare, l’argento è noto per il suo impiego nella fotografia.

Metalli nei Circuiti Elettrici

Nei circuiti elettrici di precisione, dove la corrosione deve essere ridotta al minimo, viene spesso impiegato l’oro per la sua elevata resistenza. I metalli del gruppo 11, pur essendo relativamente teneri, vengono utilizzati per la realizzazione di ornamenti e gioielli grazie alla loro malleabilità.

Reattività e Proprietà Chimiche

Dal punto di vista della reattività, il rame risulta essere il più reattivo dei tre metalli. Esso forma principalmente composti con numero di ossidazione +1 e +2. È interessante notare che la Statua della Libertà ha il suo caratteristico colore a causa della presenza di malachite e azzurrite, prodotti della reazione del rame con le sostanze chimiche atmosferiche.

L’argento, al contrario, è poco reattivo e non reagisce con aria o acqua, ma si scioglie in acido nitrico e acido solforico. Si può osservare la formazione di solfuro d’argento nero in seguito alla reazione con lo zolfo.

Proprietà dell’Oro

L’oro, infine, è un metallo che non reagisce con l’ossigeno e con la maggior parte degli acidi, fatta eccezione per l’acqua regia. È altresì resistente alla maggior parte delle basi, tranne che al cianuro di sodio, con il quale può formare complessi.

In conclusione, i metalli del gruppo 11 trovano svariati utilizzi e presentano diverse proprietà chimiche che li rendono preziosi in vari settori industriali e artistici.

Composti organici volatili: classificazione

Fabrice Deseaux

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25 Giugno 2022

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Composti organici volatili: classificazione

Compagni invisibili ma pericolosi: i composti organici volatili

I composti organici volatili (VOC) sono sostanze chimiche con un’elevata tensione di vapore e una bassa solubilità in acqua, spesso di origine antropica. Questi composti sono ampiamente utilizzati nell’industria, come ad esempio nella produzione di vernici, prodotti farmaceutici e refrigeranti.

Categoria dei VOC: una panoramica

I VOC sono suddivisi in diverse categorie in base alla loro struttura molecolare o gruppi funzionali, tra cui idrocarburi clorurati, ossigenati, azotati, aromatici, alcoli, eteri, esteri, aldeidi e composti solforati. Queste sostanze possono essere presenti in una varietà di prodotti di uso comune, come vernici, prodotti per la pulizia, deodoranti per ambienti, pesticidi, materiali da costruzione, arredamenti e prodotti cosmetici.

Esposizione a VOC e le sue vie principali

Le persone possono essere esposte ai composti organici volatili sia per motivi professionali che ambientali, principalmente attraverso l’inalazione, ma anche attraverso l’assorbimento cutaneo e l’ingestione. È importante notare che i VOC sono esclusi dalla definizione di composti del carbonio come monossido di carbonio, anidride carbonica, acido carbonico, carburi, carbonati metallici e carbonato di ammonio, che partecipano alle reazioni fotochimiche atmosferiche.

Impatto ambientale dei VOC

I VOC, quando reagiscono con gli ossidi dell’azoto, contribuiscono alla formazione di ozono a livello del suolo, noto come smog, che a sua volta contribuisce al cambiamento climatico. Queste sostanze organiche possono avere un impatto significativo sull’ambiente e sulla salute umana.

Classificazione dei VOC

L’Organizzazione Mondiale della Sanità classifica gli inquinanti organici indoor in base alla loro volatilità. I VOC sono suddivisi in tre categorie principali: molto volatili (VVOC), volatili (VOC) e semivolatili (SVOC), a seconda dei loro punti di ebollizione. Ad esempio, i VVOC come propano, butano e clorometano hanno una temperatura di ebollizione fino a 50-100°C, mentre i VOC come formaldeide, etanolo, acetone, esanale e toluene hanno una temperatura di ebollizione da 50-100°C fino a 240-260°C. Infine, i SVOC come DDT, ftalati e ritardanti di fiamma hanno una temperatura di ebollizione da 240-260 °C fino a 380-400°C.

In conclusione, i composti organici volatili sono presenti nella nostra vita quotidiana e possono avere effetti significativi sulla salute e sull’ambiente se non gestiti correttamente. È importante adottare misure adeguate per ridurre l’esposizione a queste sostanze nocive e promuovere un ambiente più sicuro per tutti.

Composti Organici Volatili (VOC): Cosa Sono e Come Possono Influire sulla Nostra Salute

I composti organici volatili rilasciati nell’ambiente durante la produzione o l’utilizzo di prodotti comuni sono definiti VOC. Questi composti possono essere divisi in due categorie principali: quelli rilasciati all’aperto e quelli rilasciati negli ambienti interni.

Impatto Dei VOC Negli Ambienti Interni

I composti organici volatili rilasciati negli ambienti interni, come case e uffici, possono derivare da prodotti come pitture, vernici, solventi, adesivi, e materiali da costruzione. Anche oggetti comuni come moquette, divani e mobili in legno possono emettere VOC nocivi nell’aria che respiriamo.

Tipologie di Composti Organici Volatili

*Acroleina:

* L’acroleina viene utilizzata come pesticida e può essere prodotta dalla combustione di vari materiali come legno, tabacco, benzina e oli.

*Acetone:

* Questo composto è presente nei gas di scarico dei veicoli, nel fumo di tabacco e in alcuni rifiuti. È comunemente usato come solvente per la produzione di plastica, fibre e farmaci.

*Benzene:

* Il benzene viene impiegato nell’industria chimica per la produzione di plastica, resine, fibre sintetiche e altri materiali. È presente anche in vari prodotti di uso quotidiano come gomme, lubrificanti, coloranti e detergenti.

*Solfuro di Carbonio:

* Questo composto può essere trovato nell’acqua potabile clorurata ed è importante ridurne l’esposizione per proteggere la salute.

*Etanolo:

* L’etanolo è utilizzato in numerosi prodotti per la pulizia, profumi e deodoranti.

*Formaldeide:

* La formaldeide è comunemente impiegata nella produzione di fertilizzanti, carta, compensato e resine urea-formaldeide. È anche utilizzata come conservante in alcuni alimenti e prodotti per la casa.

*Toluene:

* Questo composto è ampiamente utilizzato nell’industria delle vernici, degli smalti per unghie, delle adesivi, e in altri processi di produzione.

Mantenere la consapevolezza riguardo ai VOC e ridurre l’esposizione a questi composti può contribuire a proteggere la salute umana e l’ambiente in generale. Utilizzare prodotti a basso contenuto di VOC e garantire una corretta ventilazione degli ambienti chiusi sono solo alcune azioni che possiamo intraprendere per limitare l’impatto di questi composti.