I composti organici e l`alimentazione

I composti
organici e
l’alimentazione
A cura dei ragazzi della classe 2^E
A.S. 2014/2015
Prof.ssa Belcastro
Scuola Secondaria di I Grado Statale
‘NORBERTO BOBBIO’
TORINO
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Indice
La chimica organica e i composti del Carbonio ...... pag. 3
Gli zuccheri ...................................................................... pag. 4
I grassi ............................................................................. pag. 6
Le proteine ..................................................................... pag. 7
L’angolo del laboratorio ................................................ pag. 8
- Lab.1 Riconoscimento dell’amido negli alimenti
- Lab.2 Riconoscimento dei grassi negli alimenti
Note .................................................................................. pag. 10
- Che cosa sono gli atomi e le molecole?
- Che cosa sono le kcal?
- La tintura di Iodio
Curiosità ........................................................................... pag. 11
.... sui grassi: La saponificazione
.... sulle proteine: Le proteine e il DNA
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LA CHIMICA ORGANICA
&
I COMPOSTI DEL CARBONIO
Che cos’è la chimica organica? La chimica organica è la scienza che studia i composti
organici. È detta anche la chimica del carbonio il cui simbolo chimico è C [Nota 1].
I composti organici sono numerosissimi! Si trovano composti formati da solo Carbonio:
i diamanti e la grafite, per esempio, sono composti da Carbonio puro!
Ma pensiamo a quanti sono tutti i prodotti sintetici che ci circondano: sono sostanze
organiche create dall’uomo il nylon delle calze, i detersivi, le medicine, la plastica,
alcuni tessuti, .... tutti costituiti da molecole, dette anche macromolecole o polimeri
che contengono Carbonio.
E noi? Siamo fatti di cellule, a loro volta formate da molecole che contengono elelemti
chimici come il Carbonio!
I composti organici, che noi studiamo, vengono divisi in:
- Gli idrocarburi.
- Gli alcoli.
- I carboidrati o zuccheri o glucidi.
- I grassi o lipidi.
- Le proteine o protidi.
In tutte le molecole organiche è presente il carbonio che lega con altri atomi,
l’idrogeno H, l’ossigeno O oppure l’azoto N.
Per esempio gli idrocarburi sono composti organici contenenti solo carbonio e
idrogeno. Il petrolio e il metano sono idrocarburi. Sono sostanze insolubili in acqua
perché sono meno densi. Da essi si ricava molta energia, quando vengono bruciati ed
infatti si chiamano anche combustibili.
La combustione del metano è descritta dalla seguete equazione chimica
CH4
Metano
+
O2
=
Ossigeno
2H2O
Acqua
+
CO2
+
Energia
Anidride Carbonica
Negli alcoli il Carbonio lega con l’Idrogeno e l’Ossigeno. L’etanolo o alcool etilico è per
esempio quello ottenuto dalla fermentazione degli zuccheri ed è quello contenuto nelle
bevamde alcoliche come il vino e la birra.
I composti organici che vogliamo presentarvi, in questo breve opuscoletto, sono quelli
che costuiscono gli esseri viventi.
Alessandro La Carbonara
Giacomo Paz Cruz
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GLI ZUCCHERI
Gli zuccheri, detti anche carboidrati o glucidi, sono composti da Carbonio, Idrogeno e
Ossigeno. Sono principi nutritivi che svolgono una funzione molto importante. La
funzione energetica; sono infatti una delle principali fonti di energia per l’uomo. Ma
attenzione : La quantità di zuccheri in eccesso si accumula sotto forma di grasso!
Come si ricava l’energia dagli zuccheri? Semplicemente... bruciandoli con l’ossigeno,
come per tutti i composti organici:
C6H12O6
Glucosio
+
6O2 =
6H2O
Ossigeno
Acqua
+ 6CO2 + Energia
Anidride carbonica
Da 1 g di zuccheri si ricavano 4,1 kcal [Nota 2]
Lo zucchero da tavola, in termine scientifico, è detto saccarosio ed è un disaccaride.
Gli zuccheri si dividono in tre classi:
- Monosaccaridi: zuccheri semplici, per esempio glucosio, fruttosio, galattosio.
- Disaccaridi: zuccheri formati da due zuccheri semplici, per esempio maltosio,
lattosio, saccarosio.
- Polisaccaridi: zuccheri formati da diversi zuccheri semplici, per esempio amido,
cellulosa, glicogeno.
CLASSI
ZUCCHERI PRINCIPALI
MONOSACCARIDI
GLUCOSIO
FRUTTOSIO
GALATTOSIO
DISACCARIDI
SACCAROSIO
LATTOSIO
MALTOSIO
POLISACCARIDI
CELLULOSA
AMIDO
GLICOGENO
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Il saccarosio è formato da una molecola di glucosio ed una di fruttosio.
Il lattosio è composto da una molecola di galattosio e una di glucosio.
Il maltosio è formato da due molecole di glucosio. Ecco la sua molecola:
Un esempio di polisaccaride è il glicogeno che viene immagazzinato nel fegato degli
animali come riserva energetica.
Giulia Careri
Elisabetta Spada
Arianna Massignan
Francesca Votano
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I GRASSI
I grassi, detti anche lipidi (dal greco lipos = grasso), sono la riserva energetica degli
animali. Forniscono più energia rispetto agli zuccheri ma la loro digestione è più lunga
e complessa.
Hanno la proprietà di non sciogliersi in acqua ma in solventi costituiti da sostanze
organiche (e cioè che contengono carbonio).
I più importanti sono i trigliceridi; essi comprendono i grassi animali, che sono solidi
come il burro, lo strutto e il lardo, e i grassi vegetali, che sono liquidi come gli oli. Altri
lipidi importanti sono i fosfolipidi contenuti nelle membrane delle cellule. Sono lipidi
anche le cere.
I grassi animali sono un importante riserva energetica ma anche un’efficace
protezione contro il freddo.
Le molecole sono molto complesse. Ecco per esempio la molecola del colesterolo, un
grasso.
C
Qui è rappresentato un esempio schematico della formazione di un trigliceride:
Una molecola di un trigliceride.
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Lorenzo Ciancia
LE PROTEINE
Le proteine sono composti formati da atomi di Carbonio, Idrogeno, Ossigeno e Azoto,
sono detti per questo composti quaternari. Dopo l’acqua sono le sostanze più contenute
nel corpo di tutti i viventi. Hanno una funzione plastica, cioè forniscono il materiale
per la costruzione, riparazione o sostituzione delle cellule e dei tessuti. Forniscono
anche materiali per alcuni oggetti di uso quotidiano come i cosmetici e la lana.
Fra le proteine più importanti ci sono gli enzimi, “macchine molecolari” in grado di
svolgere varie funzioni e di accelerare alcuni processi come la respirazione, il
movimento, la digestione... Senza gli enzimi le reazioni avverrebbero così lentamente
da rendere impossibile la vita.
La proteine sono formate da unità più piccole unite fra loro per formare lunghe
catene. L'ordine in cui sono disposte queste unità è importantissimo, tanto che alcune
malattie ereditarie sono dovute ad alcune proteine difettose a causa di una
sostituzione di un'unità.
Sono proteine:
- la cheratina costituente principali dei capelli, dei peli e delle unghie;
- la miosina e l’actina responsabili della contrazione dei muscoli;
- l’osseina presente nel tessuto osseo;
- il collagene presente nei tendini;
- l’emoglobina del sangue ...
Questa è una proteina: come si può notare è una catena composta da varie
unità chiamate aminoàcidi.
Lorenzo Ciancia
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LAB.1
RICONOSCIMENTO DELL’AMIDO NEGLI ALIMENTI
Materiale occorrente:
Tintura di iodio [Nota 3], 1 patata , 1 arancia, succo di frutta , acqua dello scolo degli
gnocchi, contagocce , coltello, diversi piattini, guanti (*)
Procedimento :
Versare un po’ di succo di frutta in un piattino, tagliare un paio di fette dipatata e
sistemarle in secondo piattino, versare acqua degli gnocchi in un terzo piattino,
spremere e tagliare alcuni pezzi di arancia e sistemarli nell’ultimo piattino. Versare
alcune gocce di tintura di iodio sulle fettine di patata e l’aranzia e nei vari piattini.
Osservazioni & Conclusioni:
Si osserva che nel piatto dove c’è il succo di frutta e in quello dell’arancia, la tintura di
iodio è rimasta giallo-marrone (il suo colore). Sulle patate la tintura assume sempre
più il colore blu-viola e nell’ acqua degli gnocchi diventa subito blu-viola.
Il cambiamento di colore è indice di presenza di amido pertanto si può affermare con
certezza che non c’è amido nel succo di frutta e nell’arancia mentre c’è amido nelle
patate e nell’acqua degli gnocchi che sono fati di patate. L’amido è uno zucchero
complesso presente proprio nelle patate, come nel pane e nella pasta.
(*) ATTENZIONE: LA TINTURA DI IODIO MACCHIA e SOPRATTUTTO E’
VELENOSA!
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LAB.2
RICONOSCIMENTO DEI GRASSI NEGLI ALIMENTI
Materiale occorrente:
Olive, olio di oliva, burro, arancia, acqua, foglietti di carta di pane, una fonte di luce.
Procedimento:
Strofinare l’ arancia su un foglietto di carta, fare la stessa cosa con il burro e l’oliva
su altri due foglietti. Mettere qualche goccia di acqua e qualche goccia di olio su altri
due foglietti. Attenzione a non sporcarvi!
Attendere il tempo necessario che i foglietti si asciughino. Intanto si può osservare.
Mettere quindi i foglietti di carta vicino a una fonte di luce.
Osservazioni & Conclusioni:
Si può osservare già da subito che che sul pezzo di carta strofinato con l’ arancia e
quello bagnato con la’cqua, è presente sempre una macchia umida. Invece i foglietti di
carta strofinati con l’olio e il burro sono ‘unti’. Questo unto in realtà è una macchia
translucida, ossia che lascia attraversare la luce. Infatti ponendo vicino la fonte
luminosa si può osservare la differenza con i primi due foglietti. La tipica macchia
translucida viene lasciata solo dai grassi, dunque possiamo affermare che il burro e
l’olio sono dei grassi.
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NOTE
Nota 1
CHE COSA SONO GLI ATOMI E LE MOLECOLE
Atomo: la più parte di un elemento chimico, che ne conserva tutte le proprietà.
Molecola: la più piccola particella di una sostanza, che ne conserva tutte le proprietà.
Nota 2
CHE COSA SONO LE KCAL
KCAL: è una misura dell’energia, indicano quanta energia (in calore) si ricava
‘bruciando’ una sostanza.
Nota 3
LA TINTURA DI IODIO
La tintura di iodio è una soluzione costituita da Iodio, Ioduro di potassio e una
miscela di etanolo e acqua. Il suo colore è giallo-marrose. Ha una azione disinfettante ,
è velenoso e macchia!
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CURIOSITÀ
LA SAPONIFICAZIONE
Si possono fare reagire i grassi con sostanze chiamate “basi” per formare dei “Sali”
particolari, sostanze in grado di rimuovere i grassi, che non sono altro che i nostri
comuni saponi. Ecco un esempio di reazione detta saponificazione , trasformazione del
grasso in sapone:
GRASSO
+
NaOH
+
Idrossido di Sodio
o soda caustica
H2O
acqua
=
SAPONE
Lorenzo Ciancia
IL DNA E LE PROTEINE
Le proteine sono prodotte nei ribosomi, organuli cellulari presenti nel citoplasma.
Il DNA è la molecola più grande presente nell’organismo dell’uomo e in essa sono
scritti i caratteri ereditari; si trova nel nucleo della cellula.
Le proteine vengono costruite proprio a partire dal DNA, è dunque c’è un legame tra i
caratteri ereditari e le proteine ...
Per ogni carattere , per es. il colore dei capelli o degli occhi, esiste una specifica
proteina.
Lorenzo Ciancia
Giada Scalise
Sara Trombini
Info e immagini tratte da Wikipedia
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