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citologia in particolare senza affrontare preliminarmente gli elementi fondamentale della
chimica della vita.
1 Elementi di biochimica
Le innumerevoli sostanze chimiche che costituiscono tutti gli oggetti, naturali e artificiali che
compongono l'universo sono a loro volta costituite dalla combinazione di 92 tipi di atomi
diversi.
Il termine atomo significa indivisibile e fu coniato dal filosofo greco Democrito per indicare
l'esistenza in natura di particelle elementari, non ulteriormente divisibili.
In realtà i 92 tipi di materia che costituiscono l'universo non sono atomi in senso etimologico
poiché, come vedremo, possono essere ulteriormente spezzati in particelle più piccole.
Il termine é comunque entrato stabilmente nella terminologia scientifica.
1.1 Struttura atomica
Tutti gli atomi sono formati da 3 tipi di particelle più piccole (particelle subatomiche):
- Il protone il quale possiede la più piccola quantità di carica positiva finora osservata in
natura (1,6 . 10 -19 coulomb) e massa pari a 1,67 . 10 -24 g.
- Il neutrone il quale non possiede carica elettrica e presenta una massa dello stesso ordine di
grandezza del protone.
- l'elettrone il quale possiede la più piccola quantità di carica elettrica negativa finora
osservata, pari ma di segno opposto a quella del protone. L'elettrone presenta una massa circa
2000 volte inferiore rispetto a quella di un protone (1/1836).
Ricordiamo che cariche dello stesso segno si respingono, mentre cariche di segno contrario si
attraggono.
Gli atomi sono costituiti da una massiccia parte centrale positiva, formata da protoni e
neutroni, detta nucleo, e da una nuvola di elettroni che orbitano a grandi distanze dal nucleo a
velocità enormi dell'ordine di 10 8 km/s.
Si noti come non sempre la misura precisa di una grandezza fisica sia interessante. A volte è
sufficiente conoscere il suo ordine di grandezza. In tal caso è necessario esprimere le sue
dimensioni come una potenza di 10 (notazione esponenziale). Il confronto tra ordini di
grandezza è più significativo ed immediato, essendo sufficiente eseguire la differenza tra gli
esponenti del 10.
Ad esempio, se vogliamo avere un’idea delle proporzioni di un atomo, possiamo confrontare le
sue dimensioni con quelle del suo nucleo. Dunque praticamente tutta la massa dell'atomo é
concentrata nel suo nucleo, in una regione delle dimensioni dell’ordine di 10 -13 cm.
Ma il volume dell'atomo é costituito dalle orbite elettroniche, le quali danno all'atomo una
dimensione totale dell'ordine di 10 -8 cm (1 ångstrom), 5 ordini di grandezza superiore a quelle
del nucleo (13-8=5).
Per renderci conto della distanza esistente tra nucleo ed elettroni, basti pensare che se il
nucleo avesse un diametro di 1 cm, gli elettroni dovrebbero girare ad una distanza 10 5 =
100.000 volte maggiore, pari a 100.000 cm = 1 km. In tal modo possiamo affermare che la
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