LIVELLI di ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA

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1 LIVELLI di ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA

2 ATOMO 1) Unità fondamentale della MATERIA, cioè di tutto ciò che ha una MASSA e occupa un VOLUME. 2) È presente si anella materia VIVENTE sia in quella NON VIVENTE. 3) Si comporta come un unità INDIVISIBILE nelle trasformazioni chimiche e fisiche che avvengono in condizioni ordinarie (eccezione RT). 4) In termini di struttura si possono individuare due parti fondamentali: a. Nucleo b. Livelli energetici LOCALIZZAZIONE VOLUME MASSA NUCLEO Occupa la parte centrale dell atomo Occupa una minima parte del volume atomico 1: = Vn : Va È responsabile della quasi totalità della massa atomica LIVELLI ENERGETICI Occupa la parte periferica dell atomo Occupa la quasi totalità del volume atomico Trascurabile; il volume atomico risulterà quindi sostanzialmente vuoto 5) Si distinguono un centinaio di TIPI di ATOMI diversi, ciascuno dei quali da origine ad un diverso elemento chimico. 6) Gli elementi chimici possono essere organizzati in una tabella chiamata TAVOLA PERIODICA e vengono suddivisi in due sottogruppi: a. ELEMENTI NATURALI -> vanno da 1 a 92 e sono disponibili in natura. b. ELEMENTI ARTIFICIALI -> occupano le posizioni successive, vengono creai dall uomo in laboratorio e risultano molto instabili. 7) All interno dell atomo sono identificate 3 categorie di PARTICELLE SUBATOMICHE: a. Protoni b. Neutroni c. Elettroni PROTONI NEUTRONI ELETTRONI SIMBOLO p + n 0 e - CARICA ELETTRICA +1,602*10-19 C 0-1,602*10-19 C CARICA CONVENZIONALE MASSA Maggiore 1,673*10-27 kg Maggiore 1,675*10-27 kg MASSA IN DALTON 1,008 uma 1,009 uma POSIZIONE Nucleo dell atomo Nucleo dell atomo MOVIMENTO Limitato; vibrano in loco Limitato; vibrano il loco Minore 9,109*10-31 kg 0,0005 uma (circa 1/2000*mp) Occupano gli orbitali presenti nei diversi livelli energetici Rapido movimento dentro al volume di ciascun orbitale

3 PROPRIETA Definiscono il NUMERO ATOMICO (Z) che viene utilizzato per determinare il TIPO di ELEMENTO CHIMICO Sommati al numero atomico determinano il NUMERO di MASSA (A) di un determinato elemento chimico Nell atomo allo stato neutro coincidono con il numero di PROTONI. Possono essere scambiati o messi in comune tra atomi diversi e sono responsabili dei LEGAMI CHIMICI 8) Gli atomi corrispondenti ai diversi elementi chimici vengono raggruppati attraverso SIMBOLI CHIMICI, formati da una o due lettere derivanti dal nome latino dell elemento stesso.

4 MOLECOLA 1) Unità fondamentale dei COMPOSTI. 2) È presente sia nella materia VIVENTE sia in quella NON VIVENTE. 3) Si tratta di un unità DIVISIBILE, ma ciò comporta la perdita delle proprietà chimiche e fisiche del composto in questione. 4) È formata da due o più ATOMI, uguali tra loro (MOLECOLE OMOATOMICHE) oppure diversi tra loro (MOLECOLE ETEROATOMICHE). 5) Tali atomi sono uniti tra loro mediante LEGAMI CHIMICI (puri o polari) formati allo scopo di raggiungere la STABILITA. 6) Si distinguono milioni di molecole diverse sulla base delle diverse combinazioni di atomi. 7) Le molecole vengono rappresentate mediante FORMULE CHIMICHE di 3 tipi fondamentali: a. FORMULA DI STRUTTURA b. FORMULA DI LEWIS c. FORMULA BRUTA FORMULA DI FORMULA DI LEWIS FORMULA BRUTA STRUTTURA ESEMPIO H 2 O TIPI DI INFORMAZIONE - Tipi di atomi presenti atomi di ciascun tipo legami presenti - Eventuale presenza di legami doppi o tripli - Posizioni occupate dagli atomi all interno della molecola - Eventuali cariche parziali - Tipi di atomi presenti atomi di ciascun tipo - Il numero di coppie di elettroni in comune dalle quali è possibile risalire al numero di legami - Eventuale presenza di legami multipli, uno per ciascuna coppia di elettroni - Tipi di atomi presenti atomi di ciascun tipo, indicato da un INDICE 8) Ogni molecola presenta una FOMRA DEFINITA che dipende principalmente dalla GEOMETRIA DEI LEGAMI, cioè dagli angoli formati dai legami tra i diversi atomi.

5 BIOMOLECOLE o MACROMOLECOLE BIOLOGICHE 1) Molecole di grandi dimensioni, presenti esclusivamente nella MATERIA VIVENTE. 2) Sono formate da un elevato numero di atomi, dalle decine alle migliaia. 3) Derivano da composti di natura ORGANICA e presentano diverse combinazioni di gruppi funzionali. 4) Consistono quasi esclusivamente in 6 atomi fondamentali: - CARBONIO ( 6 C ) - IDROGENO ( 1 H ) - OSSIGENO ( 8 O ) - AZOTO ( 7 N ) - ZOLFO ( 16 S ) - FOSFORO ( 15 P ) 5) Sono sempre formate dalla combinazione di unità più semplici chiamate MONOMERI a formare lunghe catene, lineari o ramificate, chiamate POLIMERI. 6) Si distinguono 4 classi di BIOMOLECOLE: a) ZUCCHERI o CARBOIDRATI o GLUCIDI b) GRASSI o LIPIDI c) PROTEINE o PROTIDI d) ACIDI NUCLEICI

6 ORGANELLI SUBCELLULARI 1) Strutture TRIDIMENSIONALI di FORME e DIMENSIONI VARIABILI 2) Sono presenti in NUMERO LIMITATO all interno della cellula PROCARIOTE, sono invece NUMEROSI all interno della cellula EUCARIOTE. 3) Sono formati dall aggregazione di diverse classi di biomolecole. 4) Sono generalmente delimitati da una MEMBRANA BIOLOGICA. 5) Sono responsabili dello svolgimento di una o più SPECIFICHE FUNZIONI necessarie per la sopravvivenza della cellula e dell intero organismo. CELLULA 1) Unità fondamentale degli ESSERI VIVENTI. 2) Si tratta fi un unità STRUTTURALE, FUNZIONALE e RIPRODUTTIVA: a. UNITA STRUTTURALE: Le diverse parti degli esseri viventi sono costituite da una o più cellule. b. UNITA FUNZIONALE: Le diverse attività fisiologiche che si verificano negli organismi viventi sono rese possibili da combinazioni di funzioni di specifici gruppi di cellule che lo compongono. c. UNITA RIPRODUTTIVA: La riproduzione di nuovi organismi viventi è sempre dovuta a processi di riproduzione cellulare; e nel caso degli organismi pluricellulari è affidata a cellule specializzate. 3) Si distinguono 2 tipi fondamentali di cellule: a. CELLULA PROCARIOTE b. CELLULA EUCARIOTE (Animale & Vegetale)

7 TESSUTI 1) Associazione CONGENITA di cellule, cioè formato da cellule unite dalla nascita. 2) Rappresenta una UNITA MORFOLOGICA, cioè formato da cellule che presentano la stessa FORMA e la stessa STRUTTURA. 3) Rappresenta conseguentemente una UNITA FISIOLOGICA, cioè le cellule che lo compongono svolgono una o più funzioni comuni. 4) Struttura e funzioni sono tra loro interconnesse e dipendono in larga misura da due fattori: a. La disposizione interna del citoscheletro. b. L insieme delle proteine che vengono prodotte per trascrizione e traduzione sulla base delle informazioni stabilite dal DNA. 5) Si distinguono 4 categorie di tessuti: a. Tessuti Epiteliali b. Tessuti Connettivi c. Tessuti Muscolari d. Tessuti Nervosi ORGANI 1) Unità strutturali formati dall AGGREGAZIONE TRIDIMENSIONALE di diversi tipi di tessuto. 2) Nel caso degli ORGANI CAVI, essi sono in genere delimitati INTERNAMENTE da TESSUTI EPITELIALI, ed ESTERNAMENTE da TESSUTI CONNETTIVI DENSI di RIVESTIMENTO. 3) Sono responsabili dello svolgimento di una o più ATTIVITA VITALI dell organismo. APPARATI & SISTEMI 1) Unità funzionali, formati da più organi, continui tra loro oppure dislocati in distretti corporei separati. 2) I diversi organi COLLABORANO, attraverso meccanismi che agiscono in SERIE o in PARALLELO, allo svolgimento di una o più FUNZIONI COMPLESSE necessarie per la sopravvivenza dell organismo.

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