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Ottone: composizione, proprietà, usi

Fabrice Deseaux

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25 Giugno 2021

L’ottone: una lega di rame e zinco

L’ottone è una lega composta principalmente da rame e zinco, con la possibilità di includere anche stagno e altri metalli in quantità ridotte. Lo zinco conferisce a questa lega una maggiore resistenza alla corrosione. Per ottenere caratteristiche specifiche, vengono aggiunti altri metalli come piombo, nichel, ferro, alluminio e manganese in varie proporzioni.

Aspetto e proprietà dell’ottone

L’ottone presenta spesso un colore dorato brillante, ma può variare tra oro-rossastro e bianco-argenteo a seconda delle percentuali di rame e zinco. Il tenore di zinco determina diverse proprietà dell’ottone, come la resistenza meccanica, il colore, la lavorabilità, la conduzione del calore, la duttilità e la resistenza alla corrosione.

Storia dell’ottone

L’ottone, a differenza del bronzo la cui storia in Europa inizia nel 3500 a.C., ha avuto una diffusione più tarda a causa della difficoltà nel reperire zinco puro fino alla metà del XVIII secolo. L’ottone era noto sin dal XIV secolo a.C. in Palestina, dove si otteneva riscaldando il rame con minerali di zinco. Con la Rivoluzione Industriale, l’ottone divenne ampiamente utilizzato nelle macchine utensili.

Proprietà dell’ottone

L’ottone ha proprietà simili al rame, ma con caratteristiche distintive dovute agli altri metalli presenti nella lega. Ad esempio, è più suscettibile allo stress cracking del rame puro, ma è altamente malleabile e facilmente lavorabile. Ha un elevato punto di fusione intorno ai 900°C e non è ferromagnetico, facilitandone il riciclaggio.

Usi dell’ottone

L’ottone è impiegato in una vasta gamma di prodotti grazie alle sue proprietà uniche. Viene utilizzato negli strumenti musicali a fiato come trombe, corni e tromboni grazie alle sue proprietà acustiche. Trova applicazioni anche in raccordi idraulici ed elettrici, bulloni, viti, ingranaggi, maniglie, serramenti, rubinetteria ed elementi decorativi di design. Anche nel settore monetario e nella produzione di medaglie e targhe, l’ottone ha un ruolo significativo.

Leghe di sostituzione e interstiziali: classificazione

Fabrice Deseaux

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24 Giugno 2021

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Leghe di sostituzione e interstiziali: classificazione

Cos’è una lega e alcuni esempi celebri

Le leghe rappresentano sistemi omogenei composti da due o più elementi, di cui almeno uno è un metallo. Tra gli esempi più conosciuti di leghe troviamo l’acciaio inossidabile, l’ottone, il bronzo, l’oro bianco, l’argento sterling e gli amalgami. Di solito, il nome di una lega è derivato dal metallo principale presente e dagli altri elementi in ordine di percentuale in massa.

Storia delle leghe

Le leghe sono frutto di una ricerca volta a ottenere specifiche proprietà non presenti nei singoli metalli. Il bronzo rappresenta la prima lega conosciuta dall’uomo, utilizzata per la fabbricazione di armi e utensili in sostituzione al rame, che per la sua fragilità non era adatto a questi scopi. L’età del bronzo inizia in Europa intorno al 3500 a.C., mentre le prime tracce di leghe risalgono a circa 7000 anni fa in Medio Oriente e in Cina. Negli ultimi tempi, è stata scoperta una nuova lega composta da magnesio e calcio che si distingue per la sua bassa velocità di corrosione.

Classificazione delle leghe

Le leghe possono essere classificate in base a diversi metodi, considerando ad esempio il numero di componenti (binarie, ternarie, quaternarie o complesse), la solubilità reciproca dei componenti, il reticolo cristallino, la dimensione degli atomi e le caratteristiche elettrochimiche dei singoli elementi.

Leghe di sostituzione e interstiziali

Le leghe possono essere suddivise in soluzioni solide omogenee chiamate leghe di sostituzione e leghe eterogenee chiamate interstiziali, a seconda delle interazioni tra gli ioni presenti. Le soluzioni solide sono miscugli omogenei in cui i componenti sono dispersi in modo uniforme nel reticolo cristallino. Al contrario, nelle leghe interstiziali, atomi di dimensioni minori si collocano nelle cavità del reticolo cristallino del metallo principale. Questa disposizione rende le leghe interstiziali più dure e resistenti rispetto ai metalli puri. Un esempio comune di lega di sostituzione è il bronzo, mentre l’acciaio è un esempio tipico di lega interstiziale.

Benzile: reazioni del carbonio benzilico

Fabrice Deseaux

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23 Giugno 2021

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Benzile: reazioni del carbonio benzilico

Il Gruppo Benzile e le Sue Caratteristiche

Il benzile, ottenuto formalmente dal toluene, è rappresentato dalla formula C₆H₅-CH₂-. Questo gruppo può legarsi ad altri gruppi molecolari, come nel caso del cloruro di benzile C₆H₅-CH₂Cl o dell’alcol benzilico C₆H₅-CH₂OH.

Differenza tra Benzile e Fenile

È importante distinguere il benzile, indicato con Bn, dal fenile, indicato con Ph e con formula C₆H₅-. Inoltre, il benzile può essere presente anche come radicale benzilico C₆H₅-CH₂·, che è stabilizzato per risonanza, una caratteristica che ne conferisce una stabilità inusuale.

Il Carbocatione Benzilico e la sua Stabilità

Anche il carbocatione benzilico è stabilizzato per risonanza, conferendo al carbonio benzilico (quello che non fa parte dell’anello benzenico) una particolare stabilità.

Energia di Dissociazione e Reattività del Benzile

L’energia di dissociazione del legame C-H è notevolmente più debole rispetto ad altri legami, rendendo i radicali benzilici particolarmente facili da formare. Questa caratteristica li rende reattivi in molte reazioni, come ad esempio la bromurazione benzilica.

Reazioni del Carbonio Benzilico

Il carbonio benzilico può essere coinvolto in varie reazioni, come la bromurazione benzilica, che può avvenire sull’anello benzenico o sulla catena laterale. Il meccanismo di sostituzione elettrofila aromatica è coinvolto nell’alogenazione dell’anello, mentre sullacatena laterale si verifica un meccanismo di tipo radicalico.

Reattività del Bromuro di Benzile

Il bromuro di benzile può reagire con diverse sostanze chimiche, come l’idrossido di sodio per formare l’alcol benzilico, il cianuro di potassio per formare il cianuro di benzile, o l’ammoniaca per formare la benzilammina. Queste reazioni possono avvenire in condizioni specifiche di luce e di assenza di acido di Lewis.

Mircene: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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22 Giugno 2021

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Mircene: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Il Mircene: Struttura e Proprietà

Il mircene, noto anche come β-mircene, è un monoterpene composto da una catena di otto atomi di carbonio e due doppi legami in posizione 1 e 6. Presenta inoltre un gruppo metilene in posizione 3 e un gruppo metilico in posizione 7, ottenendo il nome I.U.P.A.C. di 7-metil-3-metilen-1,6-ottadiene.

Proprietà del Mircene

Il mircene è un liquido oleoso di colore giallo paglierino, con un piacevole odore terroso e fruttato simile al chiodo di garofano, utilizzato comunemente come aromatizzante. È poco solubile in acqua ma solubile in solventi organici come etanolo, cloroformio, etere etilico, acido acetico glaciale e benzene. Si trova naturalmente in piante come mango, luppolo, cannabis, citronella, timo, verbena e alloro.

Sintesi

Il mircene può essere sintetizzato attraverso la reazione dell’acetoacetato di etile con bromuro di isoprene e bromuro di geranile per produrre β-chetoesteri che possono successivamente essere convertiti in mircene tramite una reazione di Witting. Altrimenti, viene comunemente ottenuto mediante la pirolisi del β-pinene a temperature superiori a 500°C. Nelle piante, la biosintesi avviene grazie ad enzimi appartenenti alla classe delle liasi sul geranil pirofosfato.

Reazioni

Dalla decomposizione del mircene si ottengono 1,3-butadiene e 4-metil, 1,3-pentadiene. Può subire reazioni di polimerizzazione cationica, anionica o radicalica. Inoltre, reagendo con ozono e successivamente con un ossidante come CrO3 e acido acetico glaciale, si forma acido succinico. Il mircene può anche partecipare alle reazioni di Diels-Alder con dienofili come l’acroleina per produrre derivati del cicloesene.

Usi

Oltre ad essere impiegato come aroma in cosmetici e profumi, il mircene è noto per le sue proprietà terapeutiche che derivano dalla pianta Myrcia sphaerocarpa, originaria dell’Amazzonia. In medicina popolare, si attribuiscono a questa pianta proprietà antinfiammatorie, sedative, analgesiche, antibiotiche, antispasmodiche e antimutagene.

Linalolo: sintesi, usi

Fabrice Deseaux

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21 Giugno 2021

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Linalolo: Struttura, Proprietà e Utilizzi

Il linalolo è un tipo di monoterpene caratterizzato da una catena di otto atomi di carbonio con un doppio legame in posizione 1 e 6, due gruppi metilici in posizione 3 e 7, e un gruppo alcolico in posizione 3. Questa struttura gli conferisce la classificazione di alcol e il suo nome I.U.P.A.C. è 3,7-dimetilocta-1,6-dien-3-olo. Il linalolo presenta un carbonio asimmetrico in posizione 3, il che gli permette di avere due enantiomeri diversi. È il componente principale negli oli essenziali di lavanda, citronella, alloro, basilico e arancio.

Proprietà

Il linalolo si presenta come un liquido oleoso incolore, solubile in solventi organici come etanolo, glicole etilenico ed etere etilico, ma poco solubile in acqua e glicerolo. Ha un profumo floreale distintivo ed è ampiamente utilizzato in profumeria insieme ai suoi esteri.

Sintesi del Linalolo

Il linalolo fu sintetizzato per la prima volta nel 1919 dal chimico Leopold Ružička, vincitore del Premio Nobel per la chimica nel 1939. La sintesi classica coinvolge l’attacco nucleofilo dello ione acetiluro su metileptenone per ottenere deidrolinalolo, seguito dalla riduzione selettiva del triplo legame per formare il linalolo. La biosintesi del linalolo avviene a partire dall’acetil coenzima A, che attraverso una serie di reazioni controllate da enzimi porta alla formazione del composto.

Usi

Grazie al suo profumo, il linalolo trova impiego come aromatico in saponi, creme per le mani, shampoo, anche se può essere sensibilizzante e causare irritazioni cutanee o reazioni allergiche. Gli oli essenziali contenenti linalolo sono studiati per i potenziali effetti anti-ansia, sedativi e antinfiammatori, conferendo a questa sostanza proprietà come ansiolitico, sedativo, antiepilettico, antidepressivo, analgesico e antipsicotico.

Glutatione: funzioni, sintesi, fonti alimentari

Fabrice Deseaux

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20 Giugno 2021

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Glutatione: funzioni, sintesi, fonti alimentari

Il ruolo del glutatione (GSH) come antiossidante endogeno è fondamentale per molte funzioni vitali all’interno del corpo. Questo tripeptide è composto da tre amminoacidi: cisteina, acido glutammico e glicina, ed è ampiamente diffuso nei tessuti dei mammiferi.

La Storia del Glutatione

Frederick Gowland Hopkins nel 1929 isolò il glutatione dal lievito, scoprendo che è presente anche nei globuli rossi. Successivamente, Vincent du Vigneaud sintetizzò il glutatione nel 1952, guadagnandosi nel 1955 il Premio Nobel per la Chimica per il suo lavoro sui composti solforati biologicamente importanti.

Le Funzioni del Glutatione

Il glutatione svolge un ruolo fondamentale nella difesa contro lo stress ossidativo e può proteggere dalle specie reattive dell’ossigeno. Tra le sue funzioni aggiuntive, il glutatione agisce come riserva di cisteina, partecipa alla riduzione dei ribonucleotidi, immagazzina l’ossido nitrico, contribuisce alla maturazione di diverse proteine contenenti cluster ferro-zolfo e supporta il funzionamento di alcuni fattori di trascrizione.

La Sintesi del Glutatione

A differenza della maggior parte degli antiossidanti alimentari, il glutatione è prodotto attraverso reazioni biochimiche specifiche. Viene sintetizzato a partire da glutammato e cisteina, grazie all’enzima glutammato-cisteina ligasi che forma la γ glutammilcisteina; successivamente, l’enzima glutatione sintetasi lega una glicina a questo composto per formare il glutatione.

Le Fonti Alimentari di Glutatione

Per aumentare i livelli di glutatione nel corpo, è possibile consumare alimenti ricchi di metionina e cisteina come manzo, pesce, pollame, broccoli, cavolfiori, cavoletti di Bruxelles e crescione. Inoltre, l’assunzione di alimenti contenenti vitamina C e selenio può favorire la biosintesi del glutatione.

Macroelementi: fonti, funzioni

Fabrice Deseaux

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19 Giugno 2021

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Ruolo e Importanza dei Macroelementi nella Dieta Salutare

I macroelementi, noti anche come macrominerali, sono sostanze essenziali per l’organismo umano, anche se non forniscono energia direttamente come i carboidrati, i lipidi e le proteine. Questi elementi sono cruciali per sostenere i processi interni che producono energia.

Un’alimentazione ricca di grassi saturi, zuccheri e sodio, e povera di carboidrati complessi, vitamine e minerali, può portare a disturbi alimentari e a patologie come obesità, diabete, ipertensione e problemi cardiovascolari.

La frutta è un componente fondamentale di una dieta equilibrata poiché fornisce importanti nutrienti, come fibre e micronutrienti essenziali, senza aggiungere eccessivi grassi, proteine e carboidrati.

Minerali: Macrominerali e Microminerali

I minerali sono sostanze inorganiche che si dividono in due categorie principali: macroelementi e microminerali. I macroelementi sono necessari in quantità superiori a 100 mg al giorno e includono calcio, sodio, magnesio, fosforo, cloro, zolfo e potassio.

Funzioni e Fonti dei Macroelementi

Calcio: Questo minerale è essenziale per la salute delle ossa, dei denti, dei capelli e delle unghie. Aiuta a mantenere l’equilibrio dei fluidi nel corpo, a trasmettere segnali nervosi e a consentire la contrazione muscolare. Il calcio è presente nel latte e nei latticini, nelle sardine, nel salmone e nelle verdure a foglia verde.

Sodio: Gli ioni sodio sono cruciali per il normale funzionamento di nervi e muscoli e per regolare l’equilibrio idrico e acido-base nel corpo. Il sodio si trova principalmente nel sale da cucina, ma è presente anche in affettati, formaggi e alimenti in scatola come conservante.

Magnesio: Questo minerale è coinvolto in oltre 300 sistemi enzimatici essenziali per regolare varie reazioni all’interno dell’organismo. Si trova in alimenti come noci, semi, cereali integrali e verdure a foglia verde.

In conclusione, i macroelementi svolgono ruoli cruciali nel mantenere il benessere generale e la salute dell’organismo e dovrebbero essere inclusi in modo equilibrato nella dieta quotidiana per garantire un corretto apporto di sostanze nutritive essenziali.L’importanza dei minerali nel nostro corpo è fondamentale per garantire il corretto funzionamento di numerose attività biochimiche, tra cui la sintesi proteica, la funzione muscolare e nervosa, il controllo glicemico e la regolazione della pressione arteriosa.

Magnesio

Il magnesio svolge un ruolo cruciale nel trasporto attivo di ioni di calcio e potassio attraverso le membrane cellulari, fondamentale per la conduzione dell’impulso nervoso, la contrazione muscolare e il ritmo cardiaco. È coinvolto anche nella sintesi del DNA, RNA e del glutatione, un potente antiossidante. Fonti di magnesio includono verdure a foglia verde, farina integrale, latte, uova, pesce, legumi, frutta a guscio e cereali.

Fosforo

Il fosforo, essenziale per gli enzimi che metabolizzano grassi, proteine e glucosio, è coinvolto nei processi di produzione ed immagazzinamento di energia, nonché nella formazione degli acidi nucleici per la divisione cellulare. Il fosforo è presente nelle ossa sotto forma di idrossiapatite e è parte integrante di molecole energetiche come ATP e ADP. Si trova in alimenti ad alto contenuto proteico come carne, latticini, legumi e verdure a foglia verde.

Cloro

Il cloro, attraverso il cloruro, è un anione essenziale nei fluidi extracellulari, contribuendo al mantenimento della pressione osmotica e dell’equilibrio acido-base. È coinvolto nel trasporto di ossigeno e anidride carbonica nel sangue e nel controllo del pH del succo digestivo. Fonti di cloro includono il sale da cucina, carne, latte e uova.

Zolfo

Lo zolfo è fondamentale per la formazione di amminoacidi solforati come la metionina e la cisteina, essenziali per la sintesi di proteine strutturali come cheratina e collagene. La presenza di zolfo è essenziale per diversi processi biologici cruciali. Altri amminoacidi solforati importanti sono la cistina, l’omocisteina e la taurina.

In conclusione, garantire un adeguato apporto di minerali come magnesio, fosforo, cloro e zolfo attraverso una dieta equilibrata è essenziale per il corretto funzionamento del nostro organismo. Alimentarsi con una varietà di cibi naturali ricchi di questi minerali è fondamentale per la salute e il benessere generale.I benefici degli aminoacidi solforati per l’organismo

Gli aminoacidi solforati sono essenziali per la produzione di importanti molecole come la biotina, il coenzima A, l’acido lipoico e il glutatione. Questi composti svolgono un ruolo fondamentale nel metabolismo e nella salute generale. Inoltre, il ruolo dello zolfo non si limita solo alla produzione di molecole, ma partecipa anche attivamente alla respirazione cellulare.

Fonti di zolfo nella dieta

Le fonti alimentari di zolfo includono carne, pollame, pesce, uova, fagioli, broccoli e cavolfiori. Integrare la dieta con questi alimenti può garantire un adeguato apporto di zolfo necessario per molteplici processi fisiologici.

Potassio: importante per la salute di muscoli e cuore

Il potassio svolge un ruolo essenziale nel mantenimento del corretto funzionamento del sistema nervoso, dei muscoli e del cuore. Insieme al sodio, il potassio regola la corretta contrazione muscolare e il ritmo cardiaco, contribuendo così alla salute del sistema cardiocircolatorio.

Benefici del potassio per il corpo

Il potassio è coinvolto nell’equilibrio osmotico del corpo e supporta diversi processi enzimatici, inclusa la regolazione del metabolismo delle proteine. Mantenere un adeguato equilibrio di potassio è importante per prevenire disturbi come le aritmie cardiache. Inoltre, il potassio partecipa attivamente alla sintesi delle proteine e alla conversione degli zuccheri in glicogeno, una forma di energia facilmente utilizzabile dal corpo.

Come trovare il potassio nella dieta

Il potassio è ampiamente presente in molti alimenti, tra cui frutta e verdura fresca, carne, latte, farina integrale, caffè, tè e cereali. Integrare una varietà di cibi ricchi di potassio nella propria alimentazione quotidiana può contribuire a mantenere elevati livelli di questo minerale essenziale per la salute.

In conclusione, integrare gli aminoacidi solforati e il potassio nella dieta può favorire il corretto funzionamento del corpo, supportando la salute muscolare, cardiaca e metabolica. Assicurarsi di includere regolarmente fonti di zolfo e potassio nella propria alimentazione può contribuire a garantire un benessere ottimale a lungo termine.

Ipoclorito di calcio: proprietà, produzione, reazioni, usi

Fabrice Deseaux

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18 Giugno 2021

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Ipoclorito di calcio: proprietà, produzione, reazioni, usi

L’ipoclorito di calcio: caratteristiche, produzione e utilizzi

L’ipoclorito di calcio è un composto chimico ampiamente impiegato come disinfettante e agente sbiancante. La sua formula chimica è Ca(OCl)2, in cui il cloro ha numero di ossidazione +1.

Proprietà

Si presenta come un solido bianco con odore di cloro, solubile in acqua. La sua soluzione acquosa conferisce un pH alcalino a causa dell’effetto della sua idrolisi. L’ipoclorito di calcio si dissocia in ione calcio (Ca2+) e 2 ioni ipoclorito (ClO-). Quest’ultimo è la base coniugata dell’acido ipocloroso e reagisce con l’acqua secondo l’equilibrio: ClO- + H2O ⇌ HClO + OH-.

La solubilità dell’ipoclorito di calcio in acqua è di 21 g/100 mL, ma diminuisce in presenza di acque dure contenenti elevate quantità di ioni calcio.

Produzione

L’ipoclorito di calcio viene prodotto a partire dal carbonato di calcio, che a circa 900 °C si decompone in ossido di calcio e biossido di carbonio: CaCO3 → CaO + CO2. L’ossido di calcio reagisce con l’acqua formando idrossido di calcio, che a sua volta reagisce con il cloro per dare ipoclorito di calcio.

Reazioni

L’ipoclorito di calcio reagisce con varie sostanze, ad esempio con l’acido cloridrico per formare cloruro di calcio e cloro, con l’ammoniaca per formare cloruro di calcio, azoto e acqua, con biossido di carbonio e acqua per formare carbonato di calcio e acido ipocloroso, e con l’acetone per produrre acetato di calcio, cloroformio e idrossido di calcio.

Usi

Principalmente impiegato per la sanificazione dell’acqua, l’ipoclorito di calcio trova impiego come disinfettante, agente sbiancante e ossidante. Viene utilizzato per la disinfezione delle piscine, per sanificare superfici di utensili e attrezzature, nel detergente per il bagno, come spray disinfettante per la casa, erbicida e detersivo per bucato.

Ponti disolfuro: formazione, degradazione

Biochimica

Fabrice Deseaux

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16 Giugno 2021

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Ponti disolfuro: formazione, degradazione

Ponti Disolfuro nelle Proteine: Un Ruolo Chiave nella Biochimica

I legami disolfuro, noti anche come ponti disolfuro, sono legami covalenti tra due atomi di zolfo con un’energia di dissociazione di circa 60 kcal/mol. Questi legami si formano dall’accoppiamento di due gruppi tiolici -SH, e rappresentano un elemento cruciale nell’architettura molecolare di proteine e peptidi.

Ruolo degli Amminoacidi e delle Proteine

Un esempio significativo è la cisteina, un amminoacido che contiene un gruppo -SH nella sua catena laterale. Quando avviene una reazione ossidativa tra due molecole di cisteina, si forma la cistina, che contiene un legame disolfuro. La cistina è fondamentale nel processo di cheratinizzazione e si trova nello strato esterno della cuticola dei capelli.

Presenza nelle Proteine Secernute

I ponti disolfuro sono particolarmente comuni nelle proteine secernute dalle cellule, come la cheratina. Questa proteina è presente nella pelle, nelle unghie e nei capelli, e i ponti disolfuro ne determinano la struttura e la funzionalità.

Meccanismi di Formazione e Degradazione

Il tripeptide glutatione (GSH) svolge un ruolo cruciale nella formazione e degradazione dei ponti disolfuro nella maggior parte delle proteine. Due molecole di glutatione possono dimerizzare per formare il GSSG, che contiene un ponte disolfuro.

Questi ponti sono presenti principalmente nelle proteine al di fuori della cellula, mentre all’interno delle cellule le molecole di cisteina sono presenti nel loro stato ridotto grazie all’enzima glutatione reduttasi. Inoltre, gli enzimi come la tioredoxina sono in grado di ridurre direttamente i ponti disolfuro, con il NADPH che agisce come donatore finale di elettroni.

Ruolo Chiave nei Processi Metabolici

I ponti disolfuro sono essenziali per le reazioni chimiche ossidative nel metabolismo centrale. Ad esempio, sono coinvolti nella trasformazione del piruvato in acetilcoenzima A da parte della piruvato deidrogenasi. La presenza di questi legami rappresenta un aspetto fondamentale nei processi biochimici che regolano le funzioni cellulari e metaboliche.

Peptidi: classificazione, funzioni

Fabrice Deseaux

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15 Giugno 2021

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Ruolo e Classificazione dei Peptidi in Chimica Organica

I peptidi sono molecole organiche costituite da una catena di amminoacidi legati tra loro tramite legami peptidici. Possono essere classificati in base al numero di amminoacidi che li compongono, distinguendoli in oligopeptidi (2-20 amminoacidi) e polipeptidi (oltre 20 amminoacidi). Inoltre, esistono altre classificazioni basate sulle funzioni o sull’origine animale o vegetale.

Queste molecole sono presenti in tutti gli organismi viventi e svolgono un ruolo cruciale in molteplici attività biologiche. Come le proteine, i peptidi vengono sintetizzati naturalmente mediante la trascrizione del DNA. Nonostante abbiano una struttura meno complessa rispetto alle proteine, posseggono regioni idrofobiche e idrofile.

Funzioni dei Peptidi

I peptidi svolgono diverse funzioni nel corpo umano, essendo presenti in ogni cellula e tessuto. La loro attività biologica dipende dalla combinazione e dalla sequenza specifica degli amminoacidi presenti nella catena peptidica. I peptidi agiscono come ormoni, trasmettendo segnali da un tessuto all’altro attraverso il sangue, oltre a possedere proprietà antibatteriche, fungere da fattori di crescita e agire come antiossidanti.

Ormoni Peptidici

Gli ormoni peptidici sono idrosolubili e circolano liberamente nel plasma esercitando i loro effetti attraverso il legame con i recettori cellulari presenti sulla membrana cellulare. Sono prodotti in varie ghiandole e tessuti, come lo stomaco, l’intestino e il cervello. Tra i principali ormoni peptidici, vi sono:

– Insulina: composta da due catene di amminoacidi che regolano il metabolismo dei zuccheri, permettendo all’organismo di utilizzare il glucosio per i processi energetici.
– Vasopressina: ormone che regola l’equilibrio idrico nell’organismo controllando la diuresi e agendo anche come vasocostrittore.
– Ossitocina: ormone che stimola le contrazioni dell’utero durante il parto.
– Defensine: peptidi con attività antibatterica.

In sintesi, i peptidi sono molecole essenziali per molte funzioni biologiche e possono svolgere ruoli cruciali nel mantenimento dell’equilibrio fisiologico dell’organismo.

Benefici degli Amminoacidi nel Sistema Immunitario

29 a 34 amminoacidi sono attivi nel sistema immunitario e si ritiene che abbiano un’azione antimicrobica, favorendo il processo di guarigione delle ferite.

Ruolo Medico degli Amminoacidi

Gli amminoacidi possiedono effetti antiossidanti e antitrombotici, ma l’attenzione principale degli scienziati si concentra sui loro effetti antimicrobici. Questo focus è dovuto alla crescente diffusione della resistenza agli antibiotici, specialmente nei paesi industrializzati.

L’OMS ha riconosciuto la resistenza agli antibiotici come una grave minaccia per l’umanità. Gli amminoacidi giocano un ruolo fondamentale anche nei vaccini a base di peptidi, poiché imitano le proteine presenti nei patogeni per stimolare specifiche risposte immunitarie.

Applicazioni in Medicina e Cura della Pelle

Gli amminoacidi favoriscono la produzione di collagene, essenziale nel trattamento delle ferite e delle ustioni. Grazie ai loro potenziali benefici anti-age, molti prodotti per la cura della pelle, come creme topiche e formulazioni, contengono questi composti.

Studi hanno dimostrato che l’applicazione topica di specifici amminoacidi può avere effetti positivi sulla pelle invecchiata e danneggiata dal sole, prevenendo le macchie cutanee e migliorando la rigenerazione cutanea.

Ruolo nell’Attivazione Cellulare

Gli amminoacidi sono coinvolti nella comunicazione intracellulare e stimolano l’attivazione di enzimi e ormoni responsabili dei processi cellulari. La produzione sintetica di questi amminoacidi garantisce la loro eccellente purezza chimica e microbiologica.

Gruppo alcolico: polarità, reattività

Fabrice Deseaux

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14 Giugno 2021

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Ruolo e proprietà del gruppo alcolico negli alcoli

Il gruppo alcolico -OH è un gruppo funzionale fondamentale che caratterizza gli alcoli, influenzandone le proprietà chimiche e fisiche. Questo gruppo può essere classificato in base alla posizione del carbonio a cui è legato, distinguendo tra alcoli primari, secondari e terziari.

Alcoli primari, secondari e terziari

Nei alcoli primari, il gruppo -OH è collegato a un carbonio che a sua volta è legato a due atomi di idrogeno. Un esempio è l’etanolo (CH3CH2OH), mentre il metanolo è un’eccezione poiché è costituito da un solo atomo di carbonio legato a tre atomi di idrogeno (CH3OH). Nei alcoli secondari, il gruppo -OH è legato a un carbonio che ha un solo atomo di idrogeno legato ad esso, come nel 2-propanolo (CH3CHOHCH3). Infine, negli alcoli terziari, il gruppo -OH è legato a un carbonio che a sua volta è legato a tre gruppi alchilici, come nel caso del 2-metil,2-propanolo [(CH3)3COH].

Proprietà fisiche e chimiche del gruppo alcolico

Il gruppo alcolico presenta due legami covalenti polari, ovvero il legame C-O e il legame O-H, a causa della maggiore elettronegatività dell’ossigeno. Questa polarità conferisce agli alcoli un maggiore punto di ebollizione e di fusione rispetto agli alcani con lo stesso numero di atomi di carbonio, oltre a una maggiore solubilità e una minore volatilità. Tale comportamento è dovuto alla formazione di legami a idrogeno tra l’atomo di idrogeno del gruppo alcolico e l’ossigeno di un’altra molecola, a differenza degli eteri che non formano tali legami.

Reattività del gruppo alcolico

Il gruppo alcolico può subire ossidazione, con gli alcoli primari che si trasformano in aldeidi e successivamente in acidi carbossilici, mentre gli alcoli secondari portano alla formazione di chetoni. Gli alcoli sono inoltre soggetti a reazioni di sostituzione nucleofila, sebbene sia necessario trasformare il gruppo -OH in un gruppo uscente efficiente per favorire tali reazioni. Ad esempio, per convertire il 1-propanolo in nitrile, è richiesta una reazione preliminare con cloruro di metansolfonile seguita dall’azione di cianuro di sodio.

In condizioni particolari, l’idrogeno del gruppo alcolico può essere sostituito interagendo con il sodio per formare un alcossido e idrogeno. Queste reazioni illustrano la versatilità e la reattività del gruppo alcolico negli alcoli.

Iperconiugazione: definizione, esempi

Fabrice Deseaux

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13 Giugno 2021

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Iperconiugazione: una forza stabilizzante

L’iperconiugazione è un fenomeno che si verifica quando gli elettroni in un legame σ interagiscono con un orbitale p vuoto o parzialmente pieno, contribuendo così alla stabilità del sistema molecolare. Questa interazione avviene principalmente tra legami saturi come C-H o C-C e orbitali vuoti di non legame o di antilegame σ* o π*.

Relazione tra iperconiugazione e risonanza

Mentre alcuni potrebbero equiparare l’iperconiugazione alla risonanza, è importante sottolineare che la prima coinvolge orbitali σ, mentre la risonanza riguarda principalmente legami π. L’iperconiugazione consente di distribuire la densità elettronica in modo da ottenere forme molecolari più stabili.

Struttura del carbocatione etilico

Consideriamo il carbocatione primario CH₃-CH₂⁺. In questa molecola, il primo atomo di carbonio è ibridato sp³, mentre il secondo è ibridato sp², conferendo alla molecola una struttura planare. Gli orbitali p sopra e sotto il piano della molecola sono vuoti, consentendo la possibilità di iperconiugazione.

Importanza della stabilità dei carbocationi

I carbocationi terziari sono più stabili dei carbocationi secondari grazie alla presenza di iperconiugazione. Questa maggior stabilità si riflette nell’ordine di stabilità dei carbocationi: R₃C⁺ > R₂CH⁺ > RCH₂⁺ > CH₃⁺.

Effetti sulla lunghezza di legame

L’iperconiugazione può portare ad un accorciamento dei legami singoli carbonio-carbonio adiacenti a legami multipli, come nel caso del propene dove si osserva un leggero accorciamento del legame singolo C-C a causa dell’iperconiugazione presente.

In conclusione, l’iperconiugazione svolge un ruolo cruciale nella stabilità delle molecole, influenzando la struttura e le proprietà chimiche dei composti coinvolti.