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Metabolismo Celular

El metabolismo celular comprende el conjunto de reacciones que ocurren dentro de una célula. Se divide en:

• Reacciones anabólicas: Sintetizan moléculas complejas a partir de precursores más simples.
• Reacciones catabólicas: Degradan biomoléculas complejas en moléculas más simples.

Estas reacciones mantienen constantes las características químicas de la célula, requieren materias primas y producen desechos. Las reacciones anabólicas son endoergonicas (requieren energía), mientras que las catabólicas son exoergonicas (liberan energía).

Energía y Termodinámica

El metabolismo requiere energía. Las moléculas contienen energía potencial química que se libera durante las transformaciones químicas. Los dos principios... Continue reading "Metabolismo Celular: Energía y Transformación" »

Las trazas más antiguas de vida se encuentran en estructuras fósiles similares a estromatolitos. Las primeras células estaban formadas por moléculas orgánicas autoorganizadas en estructuras complejas que podían reproducirse. Existen diversas hipótesis sobre el origen de estas macromoléculas.

Hipótesis sobre el Origen de la Vida

Hipótesis de Miller-Urey (1953)

Esta hipótesis propone que las primeras moléculas orgánicas se formaron a partir de moléculas simples como óxido de carbono, vapor de agua, nitrógeno y otros gases presentes en la atmósfera primitiva. Miller y Urey demostraron que la aplicación de descargas eléctricas a una mezcla de estos gases podía producir pequeñas cantidades de aminoácidos y otras moléculas orgánicas.... Continue reading "Las Maravillas de la Vida: De las Biomoléculas a la Biosfera" »

La Cellula: Unità Fondamentale della Vita

Le cellule sono le più piccole unità di vita capaci di funzionare in modo autosufficiente.

Teoria Cellulare e Biogenesi

Secondo la teoria cellulare, tutti gli organismi sono costituiti da una o più cellule; la cellula è l'unità fondamentale della vita e tutte le cellule derivano da cellule preesistenti. Questa è una delle idee fondamentali e maggiormente condivise nella biologia.

Questa teoria si contrappone alla storica teoria della generazione spontanea, secondo la quale gli esseri viventi potevano originare dalla materia inanimata. Francesco Redi smentì questa teoria attraverso i suoi esperimenti, contribuendo alla formulazione della teoria della biogenesi, secondo la quale gli organismi viventi... Continue reading "Cellule, Teoria Cellulare e Tecniche di Microscopia: Fondamenti e Strumenti" »

Tessuto: gruppo di cellule aventi forma, struttura e funzione simile, tenuto insieme da una sostanza intercellulare variabile da tessuto a tessuto. Ci sono 4 tipi di tessuti principali: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso.

Tessuto Epiteliale

Il tessuto epiteliale è costituito da cellule strettamente connesse da membrane di cellule adiacenti incastrate tra di loro. Le principali caratteristiche sono:

• Le cellule sono strettamente connesse grazie alla presenza delle giunzioni cellulari.
• Poggiano su una membrana basale per la diffusione delle sostanze nutritive.
• Le cellule sulla membrana basale hanno la capacità di replicarsi.
• Non contengono vasi sanguigni.

Distinguiamo tre categorie di epiteli:

Epiteli di Rivestimento

Possono essere identificati... Continue reading "Tessuti Biologici: Classificazione e Funzioni" »

Come le Cellule Ottengono Energia

Le cellule ottengono energia dalla demolizione del glucosio che avviene attraverso la GLICOLISI, seguita dalla RESPIRAZIONE CELLULARE o dalla FERMENTAZIONE.

Glicolisi

La GLICOLISI (“scissione dello zucchero”) avviene nel citoplasma di tutte le cellule e non utilizza ossigeno; questo processo spezza la molecola di glucosio per ottenere due molecole di acido piruvico (un composto a tre atomi di carbonio) liberando una piccola quantità di energia che è trasferita all’ATP. Avviene in due fasi distinte:

1. All’inizio, la cellula deve consumare due molecole di ATP per attivare la reazione;
2. In seguito si libera energia utilizzata per produrre quattro molecole di ATP e ridurre due molecole di NAD+ a NADH + H+.

Respirazione

In un organismo, le proteine sono le macromolecole più diffuse.

Le proteine sono polimeri formati dall'unione di amminoacidi e sono coinvolte nella maggior parte dei processi biologici che si svolgono nelle cellule.

Gli amminoacidi sono atomi di carbonio, idrogeno e azoto.

Gli amminoacidi sono uniti fra loro da un legame peptidico.

Le proteine svolgono molte funzioni:

• Sostegno: Sono proteine strutturali, cioè formano la struttura della cellula (cheratina: nei capelli e unghie)
• Enzimatica/Metabolismo: Accelerano le reazioni chimiche della cellula, ad esempio gli enzimi
• Trasporto: Consentono l'entrata e l'uscita delle sostanze nella cellula (emoglobina porta l'ossigeno alle parti del corpo)
• Difesa: Gli anticorpi distruggono agenti patogeni e prevengono

Le biomolecole, molecole sintetizzate dagli esseri viventi, si dividono in quattro classi fondamentali:

• carboidrati
• lipidi
• proteine
• acidi nucleici.

I carboidrati, o glucidi, rappresentano la prima fonte di energia per gli organismi. Tra i carboidrati troviamo gli zuccheri, come il glucosio (C6H12O6).

In base al numero di unità base che li costituiscono, si distinguono in:

• monosaccaridi
• disaccaridi
• polisaccaridi.

I monosaccaridi sono i carboidrati più semplici.

A seconda del numero di atomi di carbonio, si dividono in triosi, tetrosi, pentosi, esosi ecc.

Se contiene un gruppo aldeidico viene detto aldoso, se gruppo chetonico è un chetoso.

L'isomeria ottica

Le molecole che presentano carboni chirali hanno la capacità di deviare la luce polarizzata.

Le lettere... Continue reading "Biomolecole: Carboidrati, Lipidi, Proteine e Acidi Nucleici" »

IMMUNITÀ INNATA (risposta immediata)

Le difese innate, o aspecifiche, dell’organismo comprendono:

• Barriere meccaniche superficiali che rivestono esternamente il corpo, distinte in fattori protettivi fisici e chimici; esse costituiscono la prima linea di difesa;
• Difese innate interne, comprendono le proteine antimicrobiche e i leucociti che intervengono nella risposta infiammatoria (fagociti e cellule natural killer); costituiscono la seconda linea di difesa, insieme alla febbre.

Tutte queste difese agiscono sul fronte iniziale per impedire o combattere l’invasione di agenti nocivi.

LA BARRIERA MECCANICA DELLE MEMBRANE SUPERFICIALI

Le membrane superficiali, cute e mucose, sono la prima linea di difesa dell’organismo contro l’ingresso di microrganismi... Continue reading "Difese Immunitarie Innate: Barriere Fisiche e Chimiche del Corpo Umano" »

Omeostasi

Gli organismi hanno due esigenze fondamentali: acquisire nutrienti ed eliminare sostanze di scarto. Quando le dimensioni dell'organismo aumentano, questi processi diventano più complessi: meno cellule sono a contatto con l'esterno e protette da un ambiente mutevole.

Diventa quindi fondamentale la regolazione dell'ambiente interno, dal quale dipende la funzionalità delle biomolecole. Mantenere questo equilibrio interno è essenziale. Il liquido interstiziale (liquido composto principalmente di acqua che riempie gli spazi tra le cellule e contiene nutrienti e prodotti di scarto) funge da tramite tra le cellule dei tessuti e il sangue.

Le condizioni chimico-fisiche del liquido interstiziale devono essere mantenute costanti. Questo processo... Continue reading "Omeostasi e Sistema Cardiovascolare" »