Tioesteri e l’origine della vita
Mar14

Tioesteri e l’origine della vita

I tioesteri sono composti organici aventi formula generale RCOSR’ che mostrano un’elevata reattività al pari delle anidridi e dei cloruri degli acidi e sono più reattivi degli esteri. Questa caratteristica è spiegabile dal confronto delle strutture di risonanza degli esteri e dei tioesteri: Sebbene ciascuna struttura sia caratterizzata dalle stesse tre strutture limite di risonanza la terza struttura a destra dell’estere e del tioestere non sono equivalenti in quanto il doppio legame a causa delle maggiori dimensioni dello zolfo rispetto all’ossigeno; infatti nel caso di due elementi aventi dimensioni simili come nel caso del carbonio e dell’ossigeno la sovrapposizione dell’orbitale π è maggiore rispetto a quella che si verifica tra elementi appartenenti a periodi diversi che hanno dimensioni diverse come nel caso del carbonio e dello zolfo. Ne consegue che il tioestere è meno stabilizzato per risonanza rispetto all’estere ed è pertanto più reattivo richiedendo una minore energia di attivazione per reagire. Possono essere ottenuti dalla reazione tra un acido carbossilico e un tiolo in modo analogo a come vengono ottenuti gli esteri secondo l’esterificazione di Fischer in presenza di un agente disidratante come la N,N’-dicicloesilcarbodiimide secondo la reazione di condensazione: RCOOH + R’SH → RCOSR’ + H2O Nell’ambito della biochimica i tioesteri rivestono una particolare importanza: l’acetil coenzima A, molecola fondamentale nel metabolismo degli organismi viventi è un tioestere che da un punto di vista chimico è il prodotto della reazione di condensazione tra il coenzima A che contiene il gruppo caratteristico dei tioli e l’acido acetico. L’acetil-coenzima A è la molecola necessaria nella prima reazione del glucosio ovvero del ciclo metabolico di importanza fondamentale in tutte le cellule che utilizzano l’ossigeno nel processo della respirazione cellulare. Nel primo stadio del ciclo di Krebs le molecole organiche combustibili come glucosio, acidi grassi e alcuni amminoacidi vengono trasformate in acetil-CoA. Un altro tioestere che riveste un ruolo di importanza rilevante nell’ambito della chimica biologica è l’acil-coenzima A, molecola costituita da una catena carboniosa di lunghezza variabile legata al coenzima A tramite un legame tioestere L’acil-coenzima A è una molecola chiave perché gli acidi grassi possano entrare nella loro via catabolica per la produzione di energia dalla cellula attraverso il meccanismo della β-ossidazione. Gli acidi grassi, infatti, devono essere dapprima attivati ad acil-coenzima A dopo aver reagito con una molecola di coenzima A. Secondo Christian René de Duve insignito del Premio Nobel nel 1974 per la Medicina i tioesteri sono i precursori della vita. Lo scienziato infatti riteneva che i tioesteri dovessero necessariamente essere gli intermedi in molti processi chiave in cui l’ATP veniva utilizzato o prodotto; inoltre essi erano implicati nella sintesi di tutti gli esteri compresi quelli che...

Leggi tutto