Polimorfismo

Il termine polimorfismo (dal greco πολυμορφος composto dai termini πολυ molto e μορφή forma quindi “avere molte forme”) assume significati specifici in diversi contesti come in: chimica, biologia ed informatica.

In chimica si definisce polimorfirsmo la proprietà degli elementi o dei composti chimici di esistere in più modificazioni cristalline; ossia di ordinare in maniera diversa gli atomi nei reticoli cristallini. Questo comportamento si può presentare tanto in sostanze semplici (cioè sostanze formate da atomi dello stesso elemento chimico), quanto nei composti (cioè sostanze formate da atomi di diversi elementi chimici).

Il polimorfismo in biologia è il meccanismo di differenziazione di alcuni geni del DNA; si verifica quando due o più fenotipi diversi esistono contemporaneamente in almeno l’1% degli individui nella stessa popolazione. Per essere classificati come tali, i polimorfismi devono occupare allo stesso tempo lo stesso habitat e appartenere ad una popolazione panmittica (cioè soggetta ad accoppiamento casuale).

Il polimorfismo è comune in natura, legato alla biodiversità, alla variabilità genetica e alla capacità di adattamento. Gli esempi più comuni sono il dimorfismo sessuale che avviene in molti organismi, le forme di mimetismo nelle farfalle, l’emoglobina umana e i gruppi sanguigni. Il polimorfismo è conseguenza del processo evolutivo, è ereditabile, e viene modificato dalla selezione naturale. Il termine è usato anche in modo diverso dai biologi molecolari per descrivere le mutazioni puntiforme nel genotipo, come negli SNPs.

In informatica, con il termine polimorfismo si indicano due caratteristiche distinte presenti in alcuni linguaggi di programmazione (polimorfismo per inclusione e polimorfismo parametrico).

Tipologie di polimorfismi

In chimica se le forme cristalline possibili sono solo due si parla di dimorfismo. Se invece le forme hanno propri campi di stabilità per determinati valori di temperatura e pressione si parla di enantiotropia; se invece una sola di esse è stabile e l’altra sempre metastabile si ha monotropia.

Le diverse modificazioni polimorfiche hanno proprietà fisiche (sfaldatura, durezza, peso specifico, punto di fusione) differenti; hanno invece uguale comportamento chimico, e pertanto, mediante l’analisi chimica è possibile accertare che si tratti della stessa sostanza.

Vi sono tre forme di polimorfismo:

  • Polimorfismo ricostruttivo: necessita molta energia poiché determina una completa riorganizzazione della struttura cristallina ed una evidente rottura dei legami presenti nel reticolo.
  • Polimorfismo distorsivo: è una riorganizzazione strutturale meno drastica che non implica la rottura dei legami, indi necessita minor dispendio energetico; avviene istantaneamente ed è facilmente reversibile.
  • Polimorfismo ordine-disordine: frequente nelle leghe metalliche si presenta anche in alcuni minerali quali i feldspati.

Bibliografia

  1. Polimorfismo. Wikipedia. https://it.wikipedia.org/wiki/Polimorfismo_(chimica)

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