Biologia: organizzazione della vita (1 Esonero)

Organizzazione della vita

Riduzionismo e olismo

Riduzionismo = Studio dal grande al piccolo

Olismo = Studio dal piccolo al grande

L'approccio riduzionistico è il metodo della scienza, perché lo studio è tanto più preciso quanto più le cose sono semplici.

I regni degli esseri viventi

Esistono cinque principali regni degli esseri viventi:

• Monera: procarioti, unicellulari, aploidi, aerobi o anaerobi, autotrofi o eterotrofi. Riproduzione asessuata.
• Piante: eucarioti pluricellulari, per lo più diploidi, aerobi, autotrofi. Riproduzione asessuata o sessuata.
• Funghi: eucarioti mono e pluricellulari, aploidi o diploidi, anaerobi o aerobi, eterotrofi per assorbimento. Riproduzione asessuata o sessuata.
• Animali: eucarioti, pluricellulari, diploidi, aerobi, eterotrofi per ingestione. Riproduzione asessuata e sessuata.
• Protisti: eucarioti, unicellulari, coloniali, pluricellulari, aploidi o diploidi, aerobi o anaerobi, autotrofi o eterotrofi. Riproduzione asessuata o sessuata.

Le cellule

Tutti gli organismi viventi sono costituiti da unità di base chiamate cellule. Esistono due tipi di cellule:

• Eucariota: tipiche di qualsiasi organismo.
• Procariota: tipiche solamente di batteri e archeobatteri.

Ogni cellula è circondata da una membrana plasmatica protettiva che la separa dall'ambiente circostante. Le cellule posseggono molecole specializzate che contengono l'informazione genetica, che viene codificata nel DNA. Tipicamente, le cellule sono fornite di strutture interne, chiamate organelli, specializzate per svolgere funzioni precise. Le cellule contengono una varietà di organelli circondati da una membrana, incluso un nucleo che contiene DNA.

Crescita e sviluppo biologico

La crescita biologica consiste in un aumento della dimensione delle singole cellule di un organismo. Lo sviluppo biologico comprende tutti i cambiamenti che avvengono durante la vita di un organismo.

Riproduzione

Negli organismi semplici come l'ameba, la riproduzione è asessuata. Quando un'ameba raggiunge una certa dimensione, essa si riproduce dividendosi in due parti. Nella maggior parte dei vegetali e degli animali, la riproduzione è sessuata. La prole proveniente dalla riproduzione sessuata è il prodotto dell'interazione di diversi geni forniti sia dalla madre che dal padre.

I virus

I virus non sono capaci di riprodursi autonomamente. Non dispongono di ribosomi, di enzimi e di altri componenti cellulari necessari per la riproduzione autonoma e per i processi che dirigono la trasformazione delle molecole e dell'energia. Alcuni virus sono racchiusi da una membrana fosfolipidica mentre altri ne sono privi.

Vita e movimento

Vita = Funzionamento = Moto

Moto = interno al sistema

Movimento = spostamento solidale del sistema, traslazione

Esistono vari moti, tutti sorretti dal citoscheletro:

• Moti intracellulari
• Movimento ameboide
• Movimento per ciglia o flagelli
• Movimenti per contrazione muscolare

Citoscheletro = struttura che fornisce sostegno alle cellule, ne mantiene la forma ed è responsabile della sua motilità.

La materia

Sostanze = materia formata da un solo tipo di unità costitutive (molecole)

Miscugli = materia formata da unità costitutive (molecole) diverse

Le unità costitutive della materia sono le molecole. Le unità costitutive delle molecole sono gli atomi.

Proprietà della materia

Le proprietà fisiche della materia sono:

• Stato (solido, liquido, gassoso)
• Massa e Peso
• Volume e Densità
• Energia

Le proprietà chimiche della materia sono quelle che si possono osservare quando una sostanza subisce una trasformazione in un'altra sostanza.

Energia

La materia è una forma di Energia (e = mc²). L'Energia è la capacità di compiere un lavoro. Si presenta in forme diverse, trasformabili le une nelle altre: Meccanica (cinetica/potenziale), Termica, Luminosa e Chimica.

I legge termodinamica = Conservazione = all'interno di un sistema chiuso, l'energia complessiva è costante (non si crea e non si distrugge, ma si trasforma).

II legge della termodinamica = Entropia = in assenza di apporto energetico dall'esterno, qualsiasi sistema decade verso il massimo disordine. In ogni trasformazione, parte dell'energia si disperde sotto forma di calore e non è più utilizzabile, traducendosi in un aumento di entropia.

Metabolismo

Metabolismo = insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono in un organismo.

Reazioni cataboliche = reazioni di degradazione; esoergoniche perché si disperde energia.

Reazioni anaboliche = reazioni di sintesi; endoergoniche perché è richiesta energia.

Atomi e molecole

Atomo = unità costitutiva delle molecole, a sua volta formata da particelle elementari.

Molecola = unità costitutiva di una sostanza, a sua volta formata da atomi.

Elemento = sostanza le cui molecole sono formate da atomi tutti uguali.

Composto = sostanza le cui molecole sono formate da atomi diversi; si distinguono in composti organici (se contengono il Carbonio) e composti inorganici (se non contengono il Carbonio).

Caratteristiche dell'atomo

Peso atomico (PA) = numero di N + P (caratteristiche fisiche)

Numero atomico (NA) = numero di P = numero di e (caratteristiche chimiche)

Isotopi = atomi con stesso NA ma diverso PA

Isotopi del Carbonio

L'atomo del Carbonio, caratteristico di tutti i composti organici e i suoi più comuni isotopi:

• 12 C ---> 6P 6N 6e ---> PA=12 e NA=6
• 13 C ---> 6P 7N 6e ---> PA=13 e NA=6
• 14 C ---> 6P 8N 6e ---> PA=14 e NA=6