La Chimica e la vita
Breve introduzione
La chimica della vita è un campo di grande fascino e utilità, dovuti senza dubbio all'interesse per noi stessi. Il benessere dell'uomo, specialmente gli aspetti medici e di nutrizione, è enormemente migliorato in seguito al rapido aumento della comprensione degli aspetti strettamente molecolari.
Limitandosi al punto di vista degli scienziati, si può affermare che la vita di tutti gli esseri viventi, dai batteri all'uomo, è basata su una rete intricata di scambi di messaggi chimici. Tutte le funzioni vitali, dalla fotosintesi alla respirazione e alla riproduzione, dal metabolismo alla vista, e finanche la possibilità di captare odori e sapori, di provare dolore e piacere sono l'effetto di una serie finemente regolata di reazioni chimiche. Per comprendere i dettagli del funzionamento di questi ingranaggi piuttosto complicati sono necessari anni e anni di studi sperimentali. Migliaia di chimici in tutto il mondo sono impegnati in studi e ricerche per decifrare la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia vivente.
I futuri sviluppi in questo campo della conoscenza, porteranno senza dubbio a vantaggi ancora più eclatanti per la nostra capacità di capire la natura e di controllare il nostro destino.
Cosa vedremo oggi
In campo così vasto quale 'la chimica e la vita' sono stati scelti alcuni esempi significativi con particolare enfasi agli sviluppi metodologici finalizzati alla visualizzazione di complesse strutture molecolari.
Per poter interagire con le altre molecole biologiche, soprattutto in vista di una trasformazione chimica, le molecole devono "riconoscersi", quindi in tutti i processi biologici è di fondamentale importanza la 'forma' che esse assumono, cioè la loro struttura tridimensionale, che assicura la specificità dell'interazione. Verranno quindi mostrati cristalli di proteine ed esempi di organizzazione strutturale di proteine appartenenti a diverse classi.
Alle proteine sono solitamente associate piccole molecole di diverse natura, in particolare le proteine fotosintetiche di tipo antenna sono complessi pigmento-proteina in cui i pigmenti clorofilla e caroteni sono deputati alla cattura della luce solare. Verrà eseguito un esperimento di estrazione e di identificazione dei pigmenti fotosintetici contenuti nelle foglie.
Se è le proteine possono essere considerate come delle microscopiche macchine molecolari che svolgono tutte le complesse funzioni necessarie alla sopravvivenza dei vari organismi, il ruolo di conservare e trasmettere tutte le informazioni che determinano le caratteristiche irripetibili di ciascun individuo spetta invece al DNA contenuto nel nucleo di ciascuna delle cellule che compongo ogni essere vivente. Verrà quindi eseguito un esperimento che mostrerà come sia possibile estrarre le molecole di DNA dalle cellule con semplicissimi strumenti e reagenti chimici reperibili nella cucina di ogni casa.
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