La vita sulla Terra si basa sulla chimica del carbonio. Numerosi studi scientifici hanno dimostrato nel corso della storia la importanza del carbonio per la vita sul nostro pianeta, poiché ognuno degli organismi che lo abitano ha bisogno di questo bioelemento per esistere e sopravvivere. Le funzioni svolte dal carbonio sono davvero sorprendenti: dalla stabilità delle molecole biochimiche garantita dalla struttura degli atomi di carbonio che le costituiscono, all'utilizzo del carbonio come materia prima nelle industrie, mezzi di trasporto e come fonte di energia.
Se vuoi sapere in dettaglio qual è l'importanza del carbonio negli esseri viventi? Continua a leggere questo articolo di Green Ecologist e rimarrai sorpreso dalle infinite funzioni che il carbonio svolge all'interno del funzionamento del nostro pianeta.
Cos'è il carbonio?
Il atomo di carbonio (C), è l'atomo la più importante delle molecole biologiche. La diversità e stabilità dei composti contenenti carbonio è dovuta alle proprietà specifiche dell'atomo di carbonio e, soprattutto, alla natura delle interazioni degli atomi di carbonio tra loro, nonché a un numero limitato di elementi presenti nelle molecole con proprietà biologiche importanza.
La branca della scienza dedicata principalmente allo studio del carbonio e delle sue proprietà biologiche è chimica organica (all'interno della quale è inclusa la biochimica), che unisce il complesso mondo della struttura degli atomi e delle molecole, insieme ai diversi ed essenziali processi biologici che avvengono nelle cellule, negli organismi e negli ecosistemi.
Nelle prossime sezioni vedremo più in dettaglio qual è il ruolo che il carbonio svolge in questi tre livelli di organizzazione, dal più semplice su scala cellulare, al più complesso e diversificato, ecosistemi.
Qual è l'importanza del carbonio negli esseri viventi - riassunto
Il carbonio viene utilizzato come substrato per molteplici reazioni fisico-chimiche, nonché all'interno di processi biologici complessi ed è anche la materia prima per un'infinità di prodotti che gli esseri umani consumano e producono quotidianamente. Per capire meglio qual è l'importanza del carbonio negli esseri viventi?, nel seguente elenco presentiamo le principali funzioni che svolge come parte essenziale degli esseri viventi e del loro ambiente:
- Composizione chimica, struttura e metabolismo nelle cellule.
- Fotosintesi, respirazione e trasferimento di carbonio tra esseri viventi.
- Flussi di carbonio nell'atmosfera, nel suolo e negli oceani dagli ecosistemi.
L'importanza del carbonio nelle cellule
La chimica cellulare è direttamente correlata alle proprietà biologiche e ai benefici degli atomi di carbonio che le compongono. Questo fatto è dovuto principalmente alla grande stabilità fornita dagli atomi di carbonio all'interno della struttura e del funzionamento della cellula, poiché i forti legami covalenti che si instaurano tra atomi di carbonio, dà il strutture molecolari delle cellule la capacità di formare catene lineari e ramificate altamente stabili.
Oltre alla sua funzione strutturale, il carbonio è utilizzato dalle cellule come fonte di energia reattività chimica metabolica e potente, che sono vitali per la crescita cellulare e l'interazione con l'ambiente.
Importanza del carbonio negli esseri viventi
I diversi gruppi di esseri viventi che esistono sul pianeta utilizzano il carbonio per svolgere una o più delle loro funzioni vitali. Queste sono le punti chiave dell'importanza del carbonio negli esseri viventi:
- Forse la funzione vitale più importante in cui il carbonio interviene negli esseri viventi è il cibo, per il quale animali, piante e altri organismi assorbono e trasformano nutrienti contenenti carbonio come, ad esempio, carboidrati, metano, bicarbonato e anidride carbonica, quest'ultima essendo alla base dell'alimentazione autotrofa che seguono gli organismi fotosintetici.
- Inoltre, gli esseri viventi necessitano di una certa quantità minima di carbonio per svolgere il proprio metabolismo in modo equilibrato, che si basa sull'utilizzo di composti organici derivati dal carbonio come fonte di potere. In questo modo, gli organismi viventi ottengono l'energia di cui hanno bisogno per sopravvivere attraverso la respirazione e il trasferimento di carbonio tra gli esseri viventi, osservabile, ad esempio, nelle catene alimentari.
- Riferendosi a importanza del carbonio nel corpo umano, questo è determinato dalla necessità di incorporare questo prezioso bioelemento nel nostro organismo, poiché ne è una parte naturale. Insieme all'ossigeno, all'idrogeno e all'azoto, il carbonio è uno dei componenti strutturali fondamentali delle nostre cellule, organi e tessuti (tessuti animali).
Importanza del carbonio negli ecosistemi
Il importanza del carbonio in natura, è un altro degli assi principali del carbonio come base per la vita. In ognuno dei diversi ecosistemi del pianeta, il i flussi di carbonio devono essere costanti ed equilibrati, permettendo così lo scambio suolo-acqua-atmosfera (come si può vedere nel diagramma del ciclo del carbonio nella prima sezione).
Così, attraverso il complesso ciclo del carbonio, questo importante bioelemento diventa parte dei suoli, degli oceani e dell'atmosfera del pianeta, essendo gli esseri viventi gli intermediari del flusso e della conversione del carbonio. In ogni ecosistema, gli esseri viventi sono responsabili del consumo e della produzione di composti organici costituiti da atomi di carbonio, per mantenere in equilibrio sia l'ecosistema a cui appartengono, sia il pianeta nel suo insieme. Qui puoi saperne di più su cos'è un ecosistema in equilibrio e come viene mantenuto.
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Bibliografia- Becker, W., Kleinsmith, L. & Hardin, J. (2006) Il mondo della cellula. EEditoriale Pearson, 6a edizione, pp: 19-44.
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