colorazione

il mondo dei batteri, ovvero quando la chimica inizia a vivere

di Salvatore Caiazzo


Leggendo argomenti attinenti alla microbiologia spesso sorge quasi spontanea una domanda: quando inizia la storia dei microrganismi e quali erano le loro caratteristiche principali nelle lontane era geologiche?
Per rispondere brevemente  ricorderemo innanzitutto che lo sviluppo di tecniche analitiche sempre più valide ed affinate quali l’impiego di isotopi radioattivi e di procedure biotecnologiche hanno permesso di fissare (almeno per ora e fino all’acquisizione di nuove conoscenze) a circa tre miliardi di anni addietro la comparsa delle prime forme di vita sul nostro pianeta.   Esse traggono origine da un comune progenitore ancestrale in grado di riprodursi e di svolgere un proprio metabolismo, e si è potuto vedere come esse si siano adattati nel corso dell’evoluzione differenziandosi in tre compartimenti diversi.

methanococcus (archibatterio) e lactobacilli (eubatterio)

Il primo comprende gli Archea o Archeobatteri o Archibatteri ovvero batteri primordiali che, come indica il termine, rappresentano l’archetipo di cellula in grado di vivere nelle particolari condizioni esistenti sulla terra nei millenni passati – il secondo comprende i Batteri o Eubatteri  che costituiscono la forma diffusasi sul pianeta nelle nuove condizioni chimico-fisiche che si stabilirono nei millenni successivi – mentre nel terzo compartimento possiamo collocare gli Eucarioti frutto  dell’evoluzione che, sempre nel lento scorrere dei millenni, ha successivamente portato alle cellule eucariotiche che compongono, oltre alle alghe ed ai protozoi, anche le piante e gli animali quali oggi li conosciamo. Continua...

un indicatore domestico: il vino come il tornasole

macchia rossa da un bicchiere Esistono delle sostanze chimiche la cui molecola risponde all’acidità dell’ambiente nel quale si trovano mediante dei piccoli cambiamenti nella loro struttura. Per la precisione queste molecole hanno la possibilità di presentarsi in due forme diverse, che possono mutare l’una nell’altra anche ripetutamente: una che si presenta quando l’ambiente è più acido, l’altra quando l’ambiente è meno acido (anche se mi rendo conto che non fa parte del linguaggio di tutti i giorni, il contrario di acido nel linguaggio dei chimici sarebbe “basico”, o anche “alcalino”). Quello che chiamiamo ambiente, invece, può semplicemente essere l’acqua che viene a contatto con queste sostanze. Il passaggio da una struttura all’altra è di fatto una piccola reazione chimica, reversibile, guidata esclusivamente dall’acidità circostante.

indicatore universale di pH in rotolo La famose cartine al tornasole, citate come metafora nel linguaggio di tutti i giorni, sono per l’appunto delle striscioline di carta sulle quali sono state fatte asciugare piccole quantità di sostanze di questo genere in soluzione. Il nome generico per questo tipo di sostanze è “indicatori di acidità” o “indicatori di pH”, in quanto il pH è l’unità di misura convenzionalmente utilizzata per misurare l’acidità.
Come fanno queste sostanze ad indicare alcunché? Semplicemente cambiando colore! Tenuto conto che il colore di una sostanza chimica, quando è pura o quando la sciogliamo in acqua, dipende in primo luogo dai particolari della struttura della sua molecola, sarà sufficiente che le due strutture alternative, quella caratteristica dell’ambiente più acido e quella propria dell’ambiente meno acido, siano caratterizzate da due colorazioni diverse per poter godere di un’utilissima indicazione cromatica che ci farà sapere in tempo reale se l’ambiente intorno all’indicatore in quel momento è più o meno acido. Continua...

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