Riassunto esame Biologia, prof. Pittaluga, libro consigliato Elementi di Biologia,Solomon, Berg, Martin

Indice Biologia

1. LA MATERIA
2. MOLECOLE
3. LEGAMI CHIMICI
4. L'ACQUA
5. ACIDI, BASI, SALI
6. CHIMICA ORGANICA
7. GRUPPI FUNZIONALI
8. COMPOSIZIONE CELLULARE
9. GLUCIDI (O CARBOIDRATI)
10. LIPIDI
11. PROTEINE
12. ACIDI NUCLEICI
13. CLASSIFICAZIONE VIVENTI
14. CICLO LITICO
15. LA CELLULA
16. ORGANELLI
17. NUCLEO / MEMBRANA PLASM.
18. TRASPORTO DI MEMBRANA
19. MATRICE EXTRACELLULARE
20. CITOSCHELETRO
21. GIUNZIONI CELLULARI
22. ENERGIA
23. METABOLISMO / ENZIMI
24. SISTEMI BIOLOGICI
25. RESPIRAZIONE AEROBICA
26. CICLO DI KREBS
27. RESPIRAZIONE ANAEROBICA
28. FOTOSINTESI
29. INFORMAZIONE GENETICA
30. MUTAZIONI GENETICHE
31. DUPLICAZIONE DEL DNA
32. SINTESI PROTEICA
33. CICLO CELLULARE / MITOSI
34. RIPRODUZIONE SESSUATA
35. MEIOSI
36. MENDEL

La materia

Proprietà:

• Fisiche - Stato della materia (Gassoso; Liquido; Solido)
• Massa: Volume Peso
• Colore
• Elettricità
• Gusto; Basalità
• Chimiche: Capacità di essere osservabili durante il cambio di stato

Dimensioni

• Visibile: 1-2 mm (Ordine dei metri (m))
• Organi: 1-2 um (Ordine dei μm (μm))
• Tessuti: 1-2 nm (Ordine dei mm)
• Atomi: 1-2 Ω (Ordine dei Å)

Composizione

• Atomi
• Molecole
• Elementi
• Composti:
  • Organi: liquidi
  • Inorganici

...gli organismi più semplici esistenti partendo da un antenato comune. I principii di base che regolano gli organismi nella costituzione degli esseri viventi, ma possono essere applicati anche ai non viventi.

L'atomo

Elementi

Sostanze che non possono essere scisse in sostanze più semplici mediante reazioni chimiche convenzionali.

Gli elementi più importanti per l'essere vivente sono 6:

• Ossigeno "O" - Necessario per la respirazione cellulare, è presente nella maggior parte dei composti organici ed è una componente dell'acqua (H₂O)
• Carbonio "C" - Costituisce lo scheletro delle molecole organiche e può formare legami con altre catene.
• Idrogeno "H" - Presente in tutti i composti organici e nell'acqua, da cui trae il nome H e conferisce la alta tossicità dell'acqua.
• Azoto "N" - Costituente delle proteine e degli acidi nucleici e della clorofilla.

Questi costituiscono il 96% della massa degli organismi. Calcio, Fosforo, Potassio e Magnesio, invece, sono presenti in quantità minore.

Atomo

È la più piccola porzione di un elemento che ne mantiene le proprietà chimiche. È composto da minuscole particelle di materia (particelle subatomiche).

• Elettroni: Possiedono una carica elettrica negativa (e^-)
• Protoni: Possiedono una carica positiva (p⁺)
• Neutroni: Privi di carica elettrica (n)

In un atomo elettricamente neutro il numero di protoni è uguale al numero di elettroni.

Il nucleo dell'atomo è costituito da neutrone e da protoni. Gli elettroni, invece, una massa addossata fissa ma si muovono nello spazio.

Ogni atomo ha nel proprio nucleo un numero fisso di protoni (numero atomico) che caratterizza quell'elemento. Esso viene espresso scrivendo la lettera ad esso simbolo (H) e il numero a livello periodetrale. Gli elementi sono pochi rispetto al numero di atomi diversi.

La massa di una particella subatomica è molto piccola e viene espressa in unità di massa atomica (uma) (dalton). La massa atomica di un atomo è la quantità di materia contenuta e si può ottenere sommando il numero di protoni e i neutroni in ~, il numero di u.m.viene indicato al multi sinistra del simbolo (H).

N.A.: p⁺ + n

¹⁶₈O (Ossigeno)

N.A.: p⁺ + n

L'ACQUA

La maggior parte degli organismi è costituito da acqua. Essa compone il 70% del corpo umano. L’acqua è fondamentale alle sue proprietà fisiche e chimiche che le conferiscono la possibilità di ospitare ogni essere vivente sulla terra, da 6000 specie viventi in acqua alle specie viventi sulla terra.

In realtà, con la fotosintesi, tutti gli esseri viventi che respirano O₂ che respiriamo derivano gli scarti dei composti e scarti delle piante.

Le molecole di acqua sono POLARI (quindi, hanno un estremo negativo e uno positivo). Lo stato liquido è stabilizzato dai legami deboli che si instaurano tra l'OSSIGENO e l'IDROGENO di H vive al tatto dall’attrazione con un'alta molecola.

Molecole d’acqua si legano per formare 4 legami H con altre molecole d’acqua.

O è 2 dell’acqua delt -

H è 1⁺ e tende ad assumere gli e-

A causa della polarità delle sue molecole, l’acqua è un ottimo solvente in grado di sciogliere molti tipi di composti, specialmente quelli IONICI e POLARI. La presenza di legami topologici facilita la dissoluzione delle MOLECOLE IDROFILE. La presenza che, invece, non interagiscono con H₂O sono idrofobiche. Tali sostanze, immerse in acqua, tendono a raggrupparsi. I composti AMFIPATICI, si comportano unico sia idrofobo sia ideofilo.

CARATTERISTICHE DELL’ACQUA

• ALTO CALORE SPECIFICO (stabilità termica) che serve per "tamponare" gli sbalzi di temperatura all’interno delle strutture biologiche.
• MOLECOLE COESIVE (tensione superficiale) grazie alle quali le molecole di H₂O possono interagire tra di loro formando uno strato abbastanza denso.
• MOLECOLE ADESIVE (capillarità) grazie alle quali può bagnare le superfici e può salire all'interno di tubi molto stretti (dove contrasta la forza di gravità) come nel caso delle radici delle piante.
• POTERE SOLVENTE che la rende il mezzo delle soluzioni.

DEFINIZIONI

CALORE: Quantità totale di energia cinetica in un campione di sostanza.

TEMPERATURA: Misura dell'energia cinetica media delle particelle.

CALORE DI EVAPORAZIONE: Quantità di energia termica necessaria per far passare 1 g di sostanza dallo stato liquido a quello gassoso.

CALORIA: Quantità di energia termica necessaria per far innalzare di 1°C la temperatura di 1 g di acqua (caloria specifica).

ADESIONE: Capacità di aderire ad una struttura diversa dalla sua molecola.

COESIONE: Tendenza ad attaccarsi con una molecola a se uguale.

Glucosio e galattosio

Il glucosio e il galattosio sono differenti per il fatto che gli atomi del glucosio sono strutturati:

Glucosio C₆H₁₂O₆

H - C = O H - C - OH HO - C - H HO - C - H H - C - OH CH₂OH

Galattosio C₆H₁₂O₆

H - C = O H - C - OH HO - C - H H - C - OH H - C - OH CH₂OH

Sono entrambe aldeidi

In soluzione le molecole di pentosi ed esosi non sono catene lineari, ma ciclizzate, la Ciclizzazione di uno zucchero conduce alla formazione di un nuovo centro chirale, il quale non esiste nella forma aciclica. Nel Glucosio, in soluzione esiste quello a 5 atomi di Carbonio e uno di Ossigeno, il Carbonio 1 si lega all'ossigeno del Carbonio 5. A seconda di dove si trova il gruppo ossidrilico prende il nome diverso. (a-glucosio)

Formazione anelli

α-Glucosio

H - C - H        /        C - OH        |        C - OH          |      OH - C - OH          |     H - C - OH      |     H - C - OH

β-Glucosio

  H - C       |       C - H          |   H - C - OH          |        H - C - OH          |     HO - C - H          |    H - C - OH _Gruppo   C - OH _ossidrilico

Se il gruppo ossidrilico è dalla stessa parte del gruppo CH₂OH viene chiamato Glucosio, altrimenti è chiamato β-glucosio. La formazione dell'anello è importante rilevato quando gli anelli si uniscono a formare polimeri.

saccaridi

I saccaridi, due unità di zuccheri monosaccaridi

Due monosaccaridi di diverse possano legarsi mediante legame glucosidico: un ossigeno si lega cabolamente a 2 carbonio, uno per quello (C1 e C4).

CH₂OH   CH₂OH   CH₂OH    |        C - O      C - OH   C - OH    C - H   -_O H_e   C - OH   C - OH    C - OH        |                |   H-C_lhs-H    C - OH   Cosphn      Legame      C - OH        C - OH          Glucosidico      CH2OH    C - OH        C - OH        C - OH          H         +H₂O

Un disaccaride può essere idrolizzato ( diverso atto) in 2 unità monosaccaridi, per digestione degli enzimi dell'apparato digerente. Chi sono i disaccaridi sono:

• MALTO: Glucosio + Glucosio
• LATTOSO: Galattosio + Glucosio
• SATTOSO: Galattosio + Glucosio
• CELLUSBIO: Glucosio + Glucosio