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La Chimica è la vita

La vita è basata sulla chimica

Che cosa è la vita? Da secoli e secoli gli uomini provano a dare una risposta a questa domanda attraverso la filosofia, la religione, la poesia, l’arte e, naturalmente, anche la scienza.

Limitandosi strettamente 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 respirazione alla riproduzione, dal metabolismo alla vista, e finanche la possibilità di captare odori e sapori, di provare dolore e piacere, di imparare ed emozionarsi sono l’effetto di una serie finemente regolata di reazioni chimiche.



La Biochimica studia la chimica degli esseri viventi

Per comprendere i dettagli del funzionamento di questi ingranaggi piuttosto complicati sono necessari anni e anni di studi sperimentali. Migliaia di biochimici in tutto il mondo sono impegnati in studi e ricerche per decifrare la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia vivente.

La complessa rete di reazioni e di scambi di materia che regola la biosintesi e la degradazione delle molecole biologiche e dalla quale si trae l'energia necessaria per i processi vitali va sotto il nome di metabolismo.

Va sottolineato tuttavia che le sostanze organiche, che compongono gli organismi viventi, non sono diverse da quelle inorganiche e obbediscono alle stesse leggi. Per vivere, gli animali e le piante si servono di catalizzatori, interazioni acido-base, reazioni redox e interazioni fra cariche elettrostatiche del tutto simili a quelle che si verificano nel mondo inanimato.


La Chimica è fondamentale per i progressi della Biologia

Da quando la Chimica è stata introdotta nello studio della Biologia, questa ha fatto enormi progressi. Le conoscenze recenti in Medicina sul cancro e su altre malattie, così come le modifiche genetiche, la riproduzione assistita, le produzioni biotecnologiche, sono strettamente legate ad applicazioni della Chimica in Biologia.

La chimica studia la struttura, le proprietà e le trasformazioni delle molecole che si ritrovano negli organismi viventi, e le leggi che regolano le loro interazioni con le altre molecole.

La maggior parte dei costituenti delle cellule, come le proteine, gli acidi nucleici e i polisaccaridi, sono in realtà polimeri complessi ottenuti dalla concatenazione di unità monomeriche più semplici, quali gli amminoacidi, i nucleotidi e gli zuccheri. Una parte importante nella struttura e nelle funzioni degli organismi viventi è svolta dai lipidi, solitamente denominati anche grassi, che da un punto di vista chimico sono una classe di molecole piuttosto eterogenea.


La doppia elica del DNA

L'importanza della forma

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.

D’altro canto, la conoscenza della struttura tridimensionale può aiutare a svelare aspetti importanti della funzione biologica. Un esempio illuminante in tal senso è rappresentato dalla determinazione della struttura del DNA ad opera di Watson e Crick, che ha rappresentatoto il primo passo per comprendere il meccanismo di trasmissione dell’informazione genetica.