Biologia Generale - La Cellula e Fondamenti di Sistematica

Biologia

Cap. 1 L'evoluzione e i temi della biologia e la ricerca

Evoluzione: Processo che attraverso progressive modificazioni ha trasformato la vita sulla Terra fino alla varieta di popolazioni attualmente esistenti.

• Cinque temi per lo studio della vita
• Organizzazione

Processo di riduzionismo: ridurre sistemi complessi a componenti più semplici di cui studio è più possibile.

L'osservazione nella limitando agli elementi più piccoli permette di individuare proprietà rilevanti caratteristiche e funzionalità che derivano dal funzionamento coordinato di elementi più piccoli.

Biologia dei sistemi: Studio dei sistemi biologici in quanto interazioni fra le parti che lo compongono.

Ogni livello biologico, dalla cellula al biomoa, presenta diverse correlazioni tra struttura e funzione.

Cellula

Informazione

Geni: sequenze di DNA che contengono particolari info per lo sviluppo e protezione.

Genoma: Intero complesso di informazioni genetiche ereditate da un organismo.

- Energia e materia

Caratteristica fondamentale degli organismi viventi è l'impiego energia per lo svolgimento delle proprie funzioni vitali.

La vita esiste grazie ad una fonte di energia (sole) utilizzata dai vegetali per produrre glucosio e nutrire tutti i loro tipi. Sono gli organismi che ne trattano restituendo sostanze e energia con la digestione.

L'energia fluisce attraverso un ecosistema in entrata ed uscita. Le sostanze chimiche sono riciclate all'interno del sistema.

- Interazioni

A qualunque livello della gerarchia biologica le interazioni tra i componenti di un sistema determinano l'integrazione armoniosa di tutte le parti cosi che funzionino come un un'unità.

Integrazione tra organismi: regolazione per retroazione.

Retreposazione negativa: ciclo in cui la risposta blocca lo stimolo iniziale.

Es: insulina abbassa livello di glucosio nel sangue e blocca produzioni.

Retreposazione positiva: Il prodotto finale accelera la propria produzione.

Evoluzione

L'evoluzione è il tema centrale dello studio biologico.

Lo studio è un tramite attraverso cui l'evoluzione trova ragione nella classificazione.

I tre domini della vita

• Batteria
• Archea
• Eucarioti

Eucarioti suddivisi in tre principali regni, stabiliti per capacità produttive da parte dell’organismo multicellulare:

• Piante - Producono il loro cibo attraverso la fotosintesi.
• Funghi - Assorbono le sostanze nutritive dall’ambiente circostante.
• Animali - Si nutrono ingerendo e digerendo altri organismi.

Nessuno di tre regni è __________*

Il regno dei protisti __________*

Secondo l'attuale evoluzione, i protisti vengono circondati in diversi regni, date le affinità sovrapponibili con alcuni di essi, mentre il passaggio oscillava tra legno e padre.

Darwin

Sull'origine delle specie si articola in due punti:

1. Le specie moderne derivano da una serie di antenati diversi tra loro.
2. La selezione naturale è un processo attraverso cui la conferma della prima ipotesi.

Gli individui che ereditano tratti più adatti al loro ambiente hanno maggiore probabilità di sopravvivenza e riproduzione.

- CIS/TRANS (o isomeri geometrici)

I legami covalenti con gli stessi atomi, ma con disposizione spaziale differente a causa della rigidità dei doppi legami.

Se due atomi di C sono legati da un doppio legame, ciascuno di essi lega due legami semplici di H e di R. La configurazione nella quale due gruppi di R sono dalla stessa parte si dice CIS e quelli con i gruppi dalla parte opposta si dice TRANS.

H CH₃

C = C _{H R}

ISOMERO CIS

H ^{CH₃ C=C}

ISOMERO TRANS

- ENANTIOMERI

Isomeri che possono essere considerati immagine speculare dell'altro e che differiscono nella forma per la presenza di un carbonio asimmetrico.

Isomeria molto importante considerando che spesso per ogni molecola esiste un sito apposito basato sulla forma di quella specifica molecola.

CO₂H CO₂H

^{H C – NH₂ NH₂ – C H}

^{CH₃ Isomero L Isomero D CH₃}

I GRUPPI CHIMICI IMPORTANTI PER I PROCESSI VITALI

• OSSIDRILE R-OH – Si formano legami tra OH e H₂O confessione alle interazioni delle con Heine's influence specifiche
• CARBONILE R=O – Aldeide o Chetone
• CARBOSILLE R-C=O
• AMMINO R-NH₂–
• SOLFURILE R-SH – Presente nella meccanica dove crea ponti di zolfo
• FOSFATO R-O-P=O
• METILE R-C=H

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0 – ATP

Gli Amminoacidi

Un amminoacido è una molecola organica contenente un gruppo carbossilico ed un gruppo amminico.

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• Catene laterali non polari e quindi idrofobe
• Catene laterali polari e quindi idrofile
• Catene laterali cariche negativamente per la presenza di un gruppo carbossilico che al pH cellulare è dissociato
• Catene laterali cariche positivamente per la presenza di un gruppo amminico

Polipeptidi

Due amminoacidi legano per condensazione fra gruppo carbossilico di uno ed amminico dell'altro. Questo legame costituisce il legame peptidico.

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Struttura e Funzione delle Proteine

Polipeptide non è sinonimo di proteina. La proteina infatti è composta da uno o più polipeptidi che variano forma e strutture tridimensionali a seconda della loro funzione.

È la sequenza amminoacidica che determina la struttura tridimensionale della proteina.

Le due categorie principali di struttura proteica sono le proteine globulari...

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Le Informazioni Genetiche

• Nucleo

Il nucleo contiene la maggior parte dei geni presenti in una cellula (eucariota). Ha un diametro di 5 μm, è l'organo più di dimensioni maggiori.

L'involucro nucleare è costituito da una doppia membrana, gemma di questa è composta da un doppio strato fosfolipidico.

È perforato da pori nei quali sono associati complessi proteici che regolano la scambio di proteine ed RNA con il citoplasma e di proteine da importazione e da esportazione.

Il supporto meccanico al nucleo è fornito al suo interno da una lamina nucleare, una fitta rete di proteine filamentose.

All'interno del nucleo il DNA è organizzato in cromosomi, unità discrete che recano informazioni genetiche. Avvolto intorno a proteine, il DNA ha forma e struttura compatta e questo complesso è la cromatina.

Presente quando la cellula non è in divisione; poi si raddoppia e diventa osservabile associata alla divisione cellulare.

Associata al nucleo vi è una zona: il nucleolo.

A livello del nucleolo, sulla base di rRNA si sintetizza l'RNA ribosomale. Sempre nel nucleolo proteine specializzate si associano all'rRNA, costituendo le subunità macromolecolari dei ribosomi; non escono completamente, solo una volta usciti dal nucleo.

Il nucleo poi guida la sintesi proteica sintetizzando l'RNA messaggero: filamento stampo da mRNA secondo le triplette della catena amminoacidica da sintetizzare.

• Ribosomi

Complessi costituenti da RNA ribosomale e proteine, sono gli elementi dediti alla sintesi proteica.

Maturamente per sintesi proteica e sintesi all'interno di una cellula, qui troviamo essi attivi e dunque a conseguenza molecole più attive ed elaborate.

Le azioni dei ribosomi, tra ribosomi liberi sospesi nel citosol e legati associati alla faccetta esteriore del reticolo endoplasmatico. Qui principale differenza sta nella destinazione dei prodotti:

• Liberi = proteine depurate ad utilizzo intracellulare (enzimi vari)
• Legati = proteine extracellulari o di membrana approfondiscono la superficie.

Cromatina: Composto contenente molecolare genomico all'interno della cellula, DNA^- negativo per gruppi di importanza: con forma delle eliche doppia elica. Proteine⁺ istone, posti tra distanza del DNA e lo condenso rispetto a se stessa.