Biologia, prof. Tania Gamberi

TEORIA CELLULARE

• Tutti gli organismi consistono di una o più cellule
• La cellula è l'unità base della struttura di tutti gli organismi viventi
• Tutte le cellule originano da cellule preesistenti

Le cellule che costituiscono gli organismi viventi sono di 2 tipi:

• Eucariota
  • Vegetale (20-30 μm)
  • Animale (20 μm)
• Procariota
  • Batterio (2 μm)

L'organizzazione gerarchica in biologia è:

• Atomi (le più piccole parti di una sostanza che ne conservano le proprietà)
• Molecole (2 o più atomi legati tra loro)
• Macromolecole (più molecole legate tra loro: lipide, proteine, carboidrati, acidi nucleici)
• Aggregati molecolari (organelli vari e citoplasma)
• Cellule (le più piccole unità viventi)

Gli organismi viventi possono essere distinti in:

• Organismi unicellulari
• Organismi pluricellulari (costituiti da molte cellule specializzate) avendo organizzazione gerarchica:
  • Molecola
  • Macromolecola
  • Organella
  • Cellula
  • Tessuto
  • Organo
  • Sistema di organi
  • Organismo
  • Popolazione (organismi della stessa specie)
  • Comunità (popolazioni di specie differenti)
  • Ecosistema (comunità insieme all'ambiente non vivente)
  • Biosfera (la terra e le sue comunità)

Le caratteristiche degli esseri viventi sono:

• cellule
• metabolismo (insieme di reazioni con lo scopo di produrre energia per l'organismo)
• omeostasi (meccanismo di equilibrio)
• accrescimento
• riproduzione
• risposte agli stimoli esterni
• adattamento
• evoluzione

Tutti processi che necessitano di un apporto energetico continuo

Energia

respirazione cellulare

carboidrati

nutrizione

materiali

sintesi di strutture e

altre attività

• omeostasi
• riproduzione
• trasporto di sostanze nelle cellule
• accrescimento e sviluppo

Gli organismi possono essere classificati in base a:

• numero di cellule che li compongono
  • unicellulari
  • pluricellulari
• tipo di energia sfruttata
  • fototrofi
  • chemiotrofi
• al metabolismo
  • autotrofi
  • eterotrofi
• dipendenza dall’ossigeno:
  • anaerobi (non vogliono O₂)
  • aerobi (vogliono O₂)

I sei regni

• eubatteri
• archeobatteri
• protisti
• piante
• funghi
• animali

batteri

archea

eucarioti

progenitore comune

RIDUZIONE

aldeide

alcol primario

chetone

alcol secondario

ADDIZIONE NUCLEOFILA

gruppo carbonilico

intermedio tetraedrico

gruppo carbonilico protonato

IDRATAZIONE

chetone

aldeidi

Nomenclatura Acidi Carbossilici

Prevede di derivare il nome da quello dell'alcano corrispondente, preceduto dal termine acido e seguito dalla desinenza -oico.

Esempio:

• Acido metanoico
• Acido etanoico
• Acido propanoico
• Acido butanoico

Differenze

• Gruppo carbonilico
• Gruppo carbossilico
• Acido carbossilico

Preparazione degli acidi carbossilici

• Ossidazione degli alcoli primari
• Alcol primario
• Aldeide
• Acido carbossilico

Idrolisi degli esteri

• Estere
• Acido carbossilico
• Alcoli

GRUPPI FUNZIONALI

Per gruppi funzionali si intendono atomi o raggruppamenti atomici legati ad una catena carboniosa, che determinano la reattività chimica dei composti organici.

• ossidrile - alcoli - OH
• alogeno - alogenuro - X
• ammino - ammina - NH₂
• carbonile
• aldeide (all'estremità della catena)
• chetone (all'interno della catena)
• carbossile - acido carbossilico
• etereo - etere - O
• amminico - ammide - C=O-NH₂

VITAMINE

A

RETINOLO - VITAMINA A

liposolubile

D

liposolubile

D₂ - ERGOCALCIFEROLO

provenienza vegetale

D₃ - COLECALCIFEROLO

proveniente dal colesterolo

E

liposolubile

Trasporto di membrana

• Non mediato
  • Spontaneo secondo gradiente di concentrazione
  • Osmosi H₂O
  • Diffusione per molecole piccole e apolari
• Mediato
  • Trasporto tramite ionofori che attraversano la membrana.

Passivo

• Non necessita di ATP
• Spontaneo secondo gradiente di concentrazione

Attivo

• Necessità di ATP
• Avviene contro gradiente di concentrazione

• Secondario
  • Trasporto di una sostanza controgradiente accoppiata al trasporto di una sostanza che si muove secondo gradiente
• Primario
• Contro gradiente (es. pompa Na⁺ K⁺)

Simporto

Antiporto

Pompa sodio potassio

Cellula Eucariota

Animale

• Apparato di Golgi
• Citoscheletro
• Centrioli
• Lisosoma
• Membrana nucleare
• Pori nucleari
• Nucleolo
• Nucleoplasma
• Reticolo endoplasmatico
  • Rugoso
  • Liscio
• Ribosomi
• Mitocondria

Vegetale

• Reticolo endoplasmatico
• Nucleo
• Pori nucleari
• Vacuolo centrale
• Parete cellulare
• Membrana plasmatica
• Citoplasma
• Cloroplasto
• Granulo
• Mitocondria
• Plasmodesmi
• Grana

Mitocondrio

ha una membrana esterna costituita da fosfolipidi e una membrana interna costituita da cardiolipina ed è impermeabile alla maggior parte degli ioni e delle molecole.

È la sede del metabolismo energetico della cellula con la produzione di ATP

6CO₂ + C₆H₁₂O₆ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP