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Mauro Fasano Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale

Mauro Fasano Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Università dell’Insubria – Sede di Busto Arsizio mauro.fasano@uninsubria.it. La logica molecolare della vita.

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Mauro Fasano Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale

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Presentation Transcript

  1. Mauro Fasano Dipartimento di Biologia Strutturale e Funzionale Università dell’Insubria – Sede di Busto Arsizio mauro.fasano@uninsubria.it

  2. La logica molecolare della vita • Una cellula è un sistema isotermo di molecole, in grado di autoassemblarsi e autoperpetuarsi, che estrae energia libera e materiali grezzi dal suo ambiente. • Nella cellula avvengono reazioni chimiche regolate da catalizzatori che essa stessa produce. • La cellula mantiene il suo stato stazionario di non-equilibrio rispetto all’ambiente attraverso il massimo risparmio energetico.

  3. La logica molecolare della vita • L’autoreplicazione è consentita da un sistema che contiene l’informazione codificata in modo lineare ed in grado di ripararsi. L’informazione lineare è sufficiente a definire una struttura tridimensionale che determina la funzione biologica. • La struttura tridimensionale delle biomolecole e dei complessi supramolecolari è stabilizzata dalla sinergia di interazioni deboli (non covalenti) che agiscono in modo cooperativo.

  4. Come si evolvono gli organismi? • L’evoluzione è casuale • segue strade pretracciate • è limitata dal suo passato • e sta tuttora procedendo.

  5. La prima legge della Termodinamica:conservazione dell’energia DU = q - w H = U + PV DH = DU + PDV DH = q - w+ PDV  q

  6. La seconda legge della Termodinamica:il disordine tende ad aumentare S = kB ln W DSsistema + DSambiente = DSuniverso

  7. L’energia libera DS DH / T DH - TDS  0 DG = DH - TDS

  8. Lo stato di equilibrio A + B <==> C + D [C] [D] Q = ------------ [A] [B] DG = DG° + RT ln Q all’equilibrio DG = DG° + RT ln Keq = 0 per cui DG° = - RT ln Keq

  9. Energie di legame • Covalente > 300 kJ/mol • Non covalente: • ioniche 80 - 90 • legame idrogeno 20 • dipolo-dipolo 8 - 10 • London < 1

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