Struttura e funzioni delle cellule: un viaggio nella biologia

• La Biologia è la scienza , che studia il fenomeno vita;

Metabolismo e legami chimici

• Il metabolismo è l’insieme delle trasformazioni chimiche cellulari basate sulla demolizione e sulla costruzione di molecole organiche;

• L’elemento ,che contraddistingue la materia vivente è il carbonio. Esso possiede quattro elettroni , con cui forma 4 legami con altri atomi;

• I legami chimici sono forze di attrazione ,che tengono unite le particelle ,che costituiscono una materia;

• I legami covalenti , che sono forti e i legami ionici insieme al legame idrogeno sono legami fra i più deboli;

• Il legame covalente è presente nelle molecole di glucosio (uno zucchero importante per un essere vivente ). Il legame ionico è presente nei Sali minerali e il legame idrogeno nelle molecole d’acqua , negli acidi nucleici e nelle proteine;

Fotosintesi e biosfera

• La fotosintesi clorofilliana è una reazione chimica , essa comincia con i reagenti 6H20(Biossido di carbonio: 12 atomi di idrogeno (H) , 18 atomi di ossigeno (O), 6 atomi di carbonio (C)) , più l’assorbimento di luce detto processo endoergonico . Le sostanze finali , i prodotti, sono C6H12O6+602 (Glucosio + ossigeno) e restano sempre gli stessi atomi;

• La biosfera è un insieme di ecosistemi;

Origine della vita

• Più di 3,5 miliardi di anni fa grazie al brodo primordiale , che formò composti organici, che a sua volta si trasformarono in piccole sferule , coacervanti contenenti acidi nucleici e proteine , per far si che le prime cellule si nutrissero e si riproducessero ; i primi organismi furono unicellulari e procarioti , cioè privi di nucleo;

• Procarioti : una cellula semplice priva di nucleo ; e Eucarioti: cellule più complesse composte dal nucleo e da numerose microstrutture;

Sali minerali e biomolecole

• I Sali minerali sono sostanze inorganiche presenti nel nostro corpo sotto forma di : ioni di calcio e fluoro , necessari per la loro robustezza nelle ossa e nei muscoli ; ioni di sodio e potassio presenti in tutte le cellule del corpo. Lo ione ferro ,che è presente nel sangue e lega i globuli rossi con l’ossigeno. Lo ione fosfato serve per formare la molecola ATP , che serve a trasformare energia nelle cellule e lo ione magnesio costruisce gli ioni di azoto e clorofilla. I glucidi sono sostanze organiche o biomolecole composte da più funzioni energetiche , che sono chiamati carboidrati o zuccheri. I lipidi sono le principali molecole energetiche . Sono i trigliceridi, formati dalla glicerina legata a tre molecole di acidi grassi. I fosfolipidi sono una delle catene di acido grasso. Le proteine sono grosse molecole formate dall’unione per condensazione di centinaia di monomeri, aminoacidi: l’emoglobina, che ha la funzione di trasporto. Gli enzimi sono proteine senza le quali le cellule non potrebbero effettuare nessuna reazione chimica ; sono detti catalizzatori, perché sono capaci di aumentare la velocità delle reazioni chimiche. Gli acidi nucleici sono il DNA e il RNA (acido desossiribonucleico e acido ribonucleico).

Duplicazione del DNA

• Il DNA per auto-duplicarsi deve aprirsi in modo ,che i suoi filamenti fungano da stampo per creare nuove catene di nucleotidi , l’enzima DNA polimerasi provvede tra loro i nucleotidi dei nuovi filamenti , le basi azotate sono complete e quindi si sono formate due molecole di DNA uguali ciascuna contenente un filamento originario e un filamento di nuova sintesi (il DNA è semi-conservativo);

Struttura delle cellule

• La cellula procariota è formata : all’esterno da una membrana rigida detta parete cellulare , all’interno di essa è presente una membrana cellulare , che consente gli scambi di sostanze organiche e inorganiche. E’ composta da ribosomi , che servono a produrre proteine ; al centro , immerso nel citoplasma, è presente il DNA e alcune di queste cellule sono disposte del flagello ,che serve a far muovere la cellula. La cellula eucariota è formata : all’esterno dalla membrana cellulare costituita da un doppio strato fosfolipidico in cui sono presenti proteine e colesterolo. Esso è semipermeabile , perché si lascia attraversare solo da alcune sostanze. E’ formato da un nucleo , delimitato dalla membrana nucleare , che separa il DNA dal resto della cellula , che è formata da tanti pori nucleari ,che permettono il passaggio di sostanze dal nucleo fino al citoplasma. Nel nucleo è presente una sostanza scura detta nucleolo , in cui avviene l’assemblaggio di ribosomi . La membrana cellulare è formata da altri strati, che insieme formano il reticolo endoplasmatico rugoso ,al quale sono legati i ribosomi , egli consente le reazioni nucleari e il passaggio di sostanze come le proteine , prodotte dai ribosomi. Nel complesso di Golgi vengono formate molecole più complesse da trasferire al resto della cellula. I centrioli sono piccoli tubicini proteici posti vicino al nucleo ,che hanno la funzione di trasferire il materiale genetico alle cellule figlie. I lisosomi sono vescicole contenenti enzimi digestivi , che espellono sostanze di rifiuto e batteri. I mitocondri sono le centrali energetiche formate da creste mitocondriali , che contengono degli enzimi , che servono alla respirazione cellulare. Il reticolo endoplasmatico liscio , in cui non sono presenti ribosomi ed è presente in cellule , che producono molecole lipidiche;

Virus e loro struttura

• I virus sono agenti infettanti , che sono dannosi per gli organismi e sono formati da: il capside , cioè la testa , che contiene il DNA o RNA , da una coda attraverso la quale egli inietta il suo materiale genetico nella cellula ospite. Le fibre della coda servono ad aggrapparsi alla cellula.