Livello di organizzazione degli esseri viventi

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1 Livello di organizzazione degli esseri viventi _Organismo; _Apparato; _Organo; _Tessuti; _Cellule; _Organelli cellulari; _Molecole. Atomo, elemento, molecola, composto, formula, legame, elettronegativita. Atomo Elemento (Specie Atomica) Molecola Atomi legati da legami chimici Composto ( H2O ; C6H12O6 ) MOLECOLA Sostanza elementare ( H2 ; N2 ; O2 ; ) Intramolecolare ( dentro la molecola ) O - H LEGAME H Intermolecolare ( tra le molecole ) H O H - O H H Covalente puro Covalente LEGAME intermolecolare Covalente polare molecola polare Ionico si hanno catoni ( + ) e anioni ( - ) Inorganica MOLECOLA Organica biologica Organica Organica ( idrocarburi ) non biologica Molecola organica C C - C - C Ha uno scheletro di atomi di carbonio tetravalenti e deriva da molecole prodotte da organismi viventi. La molecola organica biologica e prodotta e utilizzata dagli organismi viventi. Molecole organiche biologiche Classificazione Criterio Struttura chimica { Crarboidrati ; Proteine ; Lipidi ; Acidi nucleici ; }

2 Funzione { Vitamine ; Ormoni ; } Carboidrati o Glucidi ; Proteine o Protidi ; Aminoacidi ; Enzimi ; Lipidi ( Trigliceridi ; Glicolipidi ; Foscolipidi ; Steroidi ; ) ; Cere ; Nucleotide ; Acidi Nucleici ; RNA ; DNA ; ATP. Monomeri e Polimeri ( o Macromolecole ) Monomeri I monomeri di un polimero sono o molecole simili tra loro o tutte uguali. Polimero La reazione di sintesi che dai monomi porta alla formazione di un polimero si chiama condensazione poiché per ogni molecola di monomero che si lega al polimero, di forma una molecola di H2O OH + H H2O La reazione di scissione che partendo da un polimero porta alla formazione di un monomero si chiama idrolisi perché e necessaria l idrolisi di una molecola di H2O H2O H + OH H OH Gruppo funzionale E una parte di molecola in grado di condizionarne la funzione - OH gruppo ossidrilico presente negli alcoli ; - COOH gruppo carbossilico presente negli acidi ; - NH2 gruppo amminico presente nelle ammine. Monosaccaridi, disaccaridi, trisaccaridi, polisaccaridi Tutti i monosaccaridi hanno questa formula base CnH2nOn Il numero di atomi di carbonio varia da 3 a 7. C3 ( trioso ) Acido piruvico ; C5 ( pentoso ) Ribosio ; C6 ( esoso ) Glucosio, fruttosio. Molecole organiche biologiche Struttura chimica e classificazione Funzione e localizzazione all interno dell essere vivente Dove si trovano i monosaccaridi? Quali sono le loro funzioni?

3 La glicemia e la concentrazione del glucosio nel sangue ( vedi colesterolo ). La concentrazione di una soluzione e il rapporto tra il soluto e la soluzione : conc= solutosoluzione = soluto soluto + solvente [mg 100 cm³] I disaccaridi si formano per condensazione di due monosaccaridi : saccarosio, maltosio, lattosio,... Catene a fasci paralleli Cellulosa, chitina POLISACARIDI Polimeri del glucosio Amido, glicogeno struttura ramificata, forma : granuli. Proteine e amminoacidi Amminoacidi H Gli amminoacidi biologici sono venti, cio che cambia e la porzione di molecola indicata con -R NH2 - C COOH Valina, Leucina, Isoleucina, Fenilalanina, Triptofano, Metionina, Treonina, Lisina, Istidina, Glicina, Alanina, Prolina, Serina, Cisteina, Tirosina, Asparagina, Glutammica, R Acido aspartico, Acido glutamminico, Arginina. Per condensazione, tra due molecole di amminoacido si forma un legame peptidico e si ottiene un dipeptide. Polipeptide : catena corta Proteina : catena lunga Alcuni amminoacidi sono essenziali cioe gli animali non sono in grado di sintetizzarli e quindi devono trovarli nel cibo. Altre molecole essenziali le troviamo tra le vitamine e tra gli acidi grassi. Le funzioni delle proteine dipendono dalla loro forma. La denaturazione ne altera la forma. Forma della proteina Denaturazione ---- dovuta a Ph acido eo temperatura elevata Proteina con forma alterata non funziona piu La forma e il prodotto della struttura a livelli. Struttura primaria sequenza degli amminoacidi. Glicine alanina triptofano La specificita della molecola proteica dipende dalla struttura primaria, struttura secondaria consiste nella disposizione della catena di amminoacidi nello spazio :

4 a fogli ripiegati a elica Struttura terziaria ripiegamento nello spazio della struttura secondaria a elica Struttura quaternaria riguarda l assemblaggio di subunita proteiche Le forme delle proteine possono essere : globulari o fibrosa Funzione delle proteine Le proteine sono sostanze plastiche per gli animali e controllano tutti i processi vitali in particolare hanno funzione di : - Proteine di riserva nell uovo ; - Difesa immunitaria ( gli anticorpi sono di natura plastica ) ; - Di Trasporto (es : l emoglobina trasporta O2 ; proteine integrali trasportano sostanze attraverso la membrana cellulare) ; - Controlla importanti processi vitali : enzimi e ormoni ; - Funzioni plastiche, i tessuti animali contengono principalmente proteine Enzima L enzima e costituito da una molecola proteica e da una molecola di altra natura, detta coenzima. Enzima riduce l energia di attivazione e aumenta la velocita di reazione. Senza enzima la reazione non avviene. Le proteine di origine animale sono ad alto valore biologico perche contengono elavate concentrazioni di amminoacidi essenziali in qualunque tessuto; nella pianta le troveremo in concentrazione significativa solo nei semi.

5 Lipidi Grassi e oli ; Fosfolipidi ; Glicolipidi ; Steroidi ; Acidi grassi Sauri Insaturi Glicerolo ; Trigliceridi. I Trigliceridi si formano per condensazione di una molecola di glucosio e tre molecole di acidi grassi. Gli acidi grassi saturi ( saturi di H ) hanno legami semplici tra gli atomi di carbonio al contrario gli acidi grassi insaturi hanno legami doppi. Grassi e oli sono molecole di trigliceridi, dall idrolisi di un acido grasso ricaviamo tre tipi di acidi grassi, da un grasso o olio ne ricaviamo un numero di grassi maggiore. Gli oli terminano prevalentemente acidi grassi insaturi, essi sono caratterizzati da una temperatura di fusione bassa ( in genere a cavallo dello 0 ), al contrario nei grassi. Funzione : Riserve energetiche -> 1gr. di trigliceride forma la stessa quantita di energia formata da 2gr. di proteine o carboidrati. Sugli animali i trigliceridi si accumulano nei tessuti adiposi, nei vegetali nei semi ( in tutti i semi oleosi e nel germe nei semi non oleosi ). Dove si trovano i trigliceridi? Vegetali Animali Trigl. Ricchi di ac. Grassi saturi Semi di cacao, frutti di cocco e palmistotessuti adiposi Trigl. Ricchi di ac. Grassi insaturi Semi drupe di olive Tessuti adiposi dei pesci Fosfolipidi Glicerolo Porzione polare della molecola Gruppo fosfato Porzione apolare Glicolipidi Porzione polare della molecola Steroidi Colesterolo ; Ormoni Steroli ;

6 Il colesterolo viene trasportato al sangue sotto forma di lipoproteine in modo da essere ben emulsionato nel sangue. HDL lipoproteina ad alta densita ( colesterolo buono ) LDL lipoproteina a bassa densita ( colesterolo cattivo ) La colesterolemia viene controllata dal fegato. Quando la concentrazione dell LDL aumenta, il fegato produce l HDL che cattura l LDL e le trasporta nel fegato dove viene demolito. Acido Nucleico RNA acido ribonucleico Acido nucleico DNA acido desossiribonucleico L acido nucleico e un polimero il cui monomero e il nucleotide. Esso e costituito sa 3 molecole. Gruppo fosfato Base azotata Nucleotide -> Monosaccaride Nel DNA abbiamo 4 tipi diversi di nucleotidi ; nel RNA 4 tipi diversi di nucleotidi. La differenza tra un nucleotide e un altro dipende dalla presenza della bese azotata. Il ribosio -> nell RNA Il monosaccaride e Il deossiribosio -> nel DNA A adenina 4 per il DNA T timina C citosina Le basi azotate sono G guanina 4 per l RNA A adenina U uracile C citosina G guanina RNA DNA I due filamenti di DNA sono legati tra loro tramite le basi azotate. ( filamento singolo ) ( doppio filamento ) Una base azotata si lega solo ad una complementare. La A si lega solo alla T ; La C si lega solo con la G.

7 Teorie Cellulari - Tutti gli organismi sono costituiti da cellule ; - Tutte le reazioni chimiche che avvengono in un organismo si svolgono nelle cellule ; - Tutte le cellule sono in grado di moltiplicarsi cioe di produrre 2 cellule identiche tra loro e alla cellula madre. Non tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule. Struttura Acellulare struttura molecolare ( virus ) nucleoproteina ; Degli esseri Subcellulare ( cellula procariota ) archeobatteri,eubatteri; viventi Cellulare cellule eucariote ( protesti, funghi, piante, animali ) Virione RNA DNA o RNA DNA Involucro proteico o lipoptroteico Nomenclatura dei virus : T M V Virus del mosaico del tabacco H I V Virus dell immunodeficienza umana H P V Virus del papilloma umano Differenza tra cellula eucariota e procariota : Cellule Procariote Cellule Eucariote Nucleo Assenti (c e il materiale nucleare Presente ma non la membrana ) Risoluzione Alcuni µ m Alcuni decine di µ m Organelli endocellulari Assenti ( ad eccezione dei ribosomi ) Presenti Il microscopio ingrandisce gli oggetti aumentando il potere di risoluzione dell occhio umano. L occhio umano nudo ha un potere di risoluzione di 100 µ m ; Il microscopio con 50 ingrandimenti consente all occhio umano di portare il suo potere di risoluzione a 2 µ m ; Potere di potere di risoluzione ad occhi nudo 100 Risoluzione = = = 2 µ m ; Corretto ingrandimenti 50 Massimo ingrandimento di un microscopio ottico : 500 volte ; Massimo ingrandimento di un telescopio elettronico : 500mila volte ; Scala di grandezze : unita di nm decine di nm unita di µm decine di µm Molecola Virus Cellule procariote Cellule eucariote