Biologia applicata 1 anno infermieristica, Dispense di Biologia Applicata

Scarica Biologia applicata 1 anno infermieristica e più Dispense in PDF di Biologia Applicata solo su Docsity! BIOLOGIA Gli elementi, che compongono il nostro corpo, che ci interessano di più sono questi: - carbonio: è l'elemento chimico che ha numero atomico 6 (simbolo C) - ossigeno: è un elemento chimico con numero atomico 8 (simbolo O) - idrogeno: è il primo elemento chimico e il più leggero (simbolo H) - azoto: è un elemento chimico della tavola periodica degli elementi, che ha numero atomico è 7 (simbolo N) - altri elementi ⚠ Questi elementi che sono alla base della nostra biologia, compongo legami con atomi dello stesso tipo e non. Tendenzialmente 1 atomo di carbonio forma sempre 4 legami.⚠ LE MACROMOLECOLE BIOLOGICHE ➡ sono polimeri ovvero molecole ad alto peso molecolare costituite da più monomeri⬅ Abbiamo 4 tipi: - proteine: compongono la parte strutturale e funzionale del nostro organismo - carboidrati: che rappresentano la fonte di nutrizione - lipidi: fonte principale di grassi - acidi nucleici (DNA e RNA): che contengono le nostre informazioni genetiche. CARBOIDRATI (acqua + carbonio): nel caso degli zuccheri hanno una forma lineare, ma possono anche richiudersi in loro stessi formando una conformazione ciclica. (A noi interessa quest’ultima perchè è quella che ritroveremo più spesso.) Gli zuccheri si dividono in: - monosaccaridi: quando non creano alcun legame si chiamano; - disaccaride/oligosaccaridi: quando invece qualche molecola di zucchero si unisce tra di loro; - polisaccardie: quando invece la catena si allunga LIPIDI: hanno moltissime funzioni importanti per le nostre cellule, quali: - di riserva di energie (è un tipo di nutrimento che possiamo conservare) - isolante termico - precursori di ormoni e molecole segnale - precursori di vitamine - trasmissione dello stimolo nervoso - funzione strutturale Esistono 3 tipi di lipidi: - acidi grassi saturi: ha una catena in cui i carboni sono legati ad atomi di diversi - acido oleico insaturo: ha un unico doppio legame carbonio/carbonio. - struttura quaternaria: è composta da un associazione di due o subunità (si verifica quando le proteine sonno abbastanza grandi), come ad esempio l’emoglobina. È importante ricordare che amminoacidi che nella sequenza non sono vicini, si possono trovare per la loro conformazione, possono interagire tra di loro. Non dobbiamo immaginare che le proteine non interagiscono tra di loro, anzi, per esempio actina e contribuiscono alla contrazione muscolare. Le proteine possono essere anche enzimi, catalizzatori di reazione biochimiche. Cosa fanno? ➡ Prendono un substrato e formano dei prodotti - ⚠ esempio: nei nostri acidi del sistema digerente, abbiamo diversi enzimi che ci aiutano a digerire le proteine che noi ingeriamo (la pepsina ad esempio). Gli enzimi prendono la proteina che abbiamo mangiato e la dividono in vari pezzi in modo da trasformarla in piccoli amminoacidi così da poter essere nuovamente utilizzati. Le proteine possono fare altre cose, una di queste è l’aggiunta di un gruppo fosfato su un determinato amminoacido. Le proteine in grado di farlo si chiamano: - chinasi, enzima che aggiunge un gruppo fosfato ad un altra proteina (nel 99% dei casi è un segnale di attivazione), - fosfatasi, altre proteine che fanno esattamente il contrario delle chinasi, togliendo il gruppo fosfato (nel 99% dei casi interrompendo il segnale, non più attiva e quindi ritorna nella fase iniziale) CELLULE PROCARIOTE E EUCARIOTE Esistono 2 grandi tipi di cellule : eucariote e procariote. - procariote: tipo di cellula che troviamo nel microrganismi (semplici e unicellulari). Questo tipo di cellula presenta un ambiente rigido che la separa dall’esterno, una membrana cellulare che provvede allo scambio di sostanze con l’esterno, il citoplasma (sostanza gelatinosa che occupa l’interno della cellula), e i ribosomi (granuli molto piccoli contenuti nel citoplasma). Essa è dotato di un flagello che le permettono di spostarsi. Il dna è libero nella cellula. - eucariote: (degli animali), la differenza principale è l’acido nucleico protetto e contenuto all’ interno del nucleo (struttura che ha un ulteriore membrana e protegge il dna). Ha una serie di organelli e ha i mitocondri (organelli utili per l’utilizzo dell’energia) I VIRUS ➡ Cosa sono? Sono un organismo invisibile all'occhio umano, molto più piccolo di un batterio, che ha bisogno di una cellula ospite per poter creare tante copie di se stesso. Si è discusso a lungo se definirli esseri viventi, perché se non trovano qualcosa da infettare non posso riprodursi. Per duplicarsi hanno bisogno di sfruttare le strutture cellulari di una cellula procariote o eucariote. Tra le cellula eucariote possiamo distinguere: - eucariota vegetale: la principale differenza sono gli organelli (cloroplasti) che servono per la fotosintesi, che nella cellula eucariota animale non esistono. Hanno la parete cellulare (oltre alla membrana), che conferisce una struttura più concreta rispetto alla cellula animale (i vegetali non devono spostarsi da una parte all’altra) - eucariota animale: nella cellula animale noi vedremo: ➡ 1 nucleo: struttura essenziale di una cellula, contiene materiale genetico e ha una membrana con pori che permettono l’entrata e l’uscita di sostanze (molecole). È il centro di controllo della attività cellulari, ed è composto da costituenti chimici come: 📌 DNA:(Rosaline Franklin fu la prima a scoprirlo), contiene le informazioni genetiche, ed è una molecola di zucchero (deossiribosio, poichè in questa posizione contiene un atomo di H al posto di un gruppo - OH), abbinata a basi azotate a doppia elica. Le basi azotate sono 4, divise in 2 gruppi: - PURINE: adenina (A) e guanina (G) - PRIMIDINE: citosina (C e timina (T) Il dna è contenuto a sua volta nel CROMOSOMA -> struttura filamentosa e allungata composta di cromatina, in cui ciascuna unità funzionale di DNA, dopo essersi duplicata, si compatta associata a specifiche proteine e viene trasmessa alle cellule figlie. ⚠ l’insieme dei cromosomi di una cellula corrisponde a quasi tutto il dna in essa presente.⚠ Forma del dna: 📌 RNA:è una molecola polimerica implicata in vari ruoli biologici di codifica, decodifica, regolazione ed espressione dei geni.La principale differenza tra DNA e RNA è lo zucchero, che nel dna è il desossiriboso, mentre nell’RNA è il ribosio (ha un atomo di ossigeno in più). Inoltre, nel DNA le basi azotate sono adenina, citosina, guanina e timina, mentre nell’ RNA al posto della timina c'è la base uracile (U). Il suo ruolo è quello di trasferire ai ribosomi i vari amminoacidi, la cui unione forma il ‘legame peptidico’, ovvero il precursore della sintesi proteica.Esistono 3 tipi di RNA, quali ognuna di essere ha una propria funzione nel processo di sintesi: 📌 trasporto attivo: consiste nel passaggio di soluti contro gradiente di concentrazione. È un passaggio che viene aperto solo in determinate condizioni, in quanto richiede l’utilizzo di energia (ATP) 📌 trasporto passivo: consiste nel passaggio di molecole (come ad esempio il glucosio, il fruttosio e il galattosio) secondo gradiente. Per tale passaggio non è richiesto l’utilizzo di energia (come ATP), esso può essere mediato tramite proteine di membrana, trasportatori e tubi proteici. -> no energia. Un altro componente importante della membrana è la proteina trasmembrana. ➡ tipologia di proteine di membrana, che attraversano il doppio strato lipidico affiancandosi con le estremità delle due facce della membrana. Sono composto da amminoacidi ipofisi, e code esterne di amminoacidi idrofili, che permettono la comunicazione tra l’interno (amminoacidi apolari) e l’esterno (amminoacidi polari). Tre le più importanti proteine trasmembrane abbiamo i recettori. ➡ proteine con il compito di riconoscere una sostanza e trasmettere l’informazione in modo da provocare una risposta biologica all’interno della cellula. Si dividono in: - recettori CHINASICI:o chinasi, regolano la maggior parte dei processi cellulari, e sono recettori che funzionano come dimeri con 2 proteine identiche. -> l’azione della chinasi si svolge attraverso il trasferimento di un gruppo fosfato ad una proteina. - accoppiati a proteine G:formate da 7 grovigli, è capace di legare e idrolizzare il nucleotide GTP. Svolge quindi la funzione di trasmettitore di segnali dall’interno della cellula. -> tali segnali o attivano o inibiscono certi enzimi implicati in altri sinceri (2 messaggero). - nucleari: tipo di proteina non di membrana, che si trova ugualmente nel citoplasma; intervengono nel processo di proliferazione cellulare e partecipano ad un gran numero di funzioni (riproduzioni, metabolismo, ecc). Per finire abbiamo le giunzioni cellulari: strutture formate da proteine di membrana che consentono specifiche interazioni tra cellule adiacenti, o tra cellule e matrice. ⚠ è importante ricordare che esistono diverse giunzioni contemporaneamente.⚠ Ne troviamo alcune, quali: 📌 giunzioni comunicanti: sono costituite dall’assemblaggio di proteina di membrana (connessine), che formano una struttura detta connessione.Formano canali aperti nelle membrane plasmatiche di cellule adiacenti, permettendo la diffusione diretta di ioni o piccole molecole da una cellula all’altra. Sono i sistemi di giunzione più diffusi (tessuti epiteliali) e i più complessi.. -> le giunzioni comunicanti spiegate in maniera più semplice sono la comunicazione, nel citoplasma, tra 2 cellule adiacenti (connessivi). 📌 giunzioni occludenti: sono strutture formate da proteina di membrana che hanno la funzione di sigillare le cellule tra di loro in modo che la permeabilità sia nulla (neppure le molecole più piccole possono attraversarle). Questo processo è reso possibile dall’esistenza di una struttura di particelle poste in file ordinate nelle cellule adiacenti e combacianti perfettamente tra loro.-> sono le giunzioni tipiche anch’esse dei tessuti epiteliali per isolare completamente il mondo esterno del l’inquinamento interno. 📌 giunzioni aderenti: si trovano al di sotto delle giunzioni occludenti e circondano la cellula. Lo spazio presente tra i 2 foglietti esterni delle membrane contiene delle proteine di membrana (chiamate anche caderine). Le regioni extracellulari di queste proteine formano ponti, con quelle della cellula adiacente, contribuendo alla formazione di tale giunzione. La loro posizione citoplasmatica si lega ad una regione specializzata (filamento di actina).-> queste giunzioni oltre ad unire 2 cellule, interagendo con i filamenti di actina, connettono il citoscheletro di cellule vicine. 📌 desmosomi:giunzione di natura proteica, che permette a gruppi di cellule di un tessuto di funzionare come unità strutturali. Sono costituiti da un filamenti di actina disposti ad anello sulla superficie interna della membrana, e da materiale filamentoso che tiene in contatto le membrane delle cellule vicine. - > in particolare a livello di cute, dove ha la funzione di impedire la sera ione delle cellule in seguito a stiramento o pressioni superficiali.