ARGOMENTO STRUTTURA CELLULARE · Phylum: cordati Classe: mammiferi Ordine: primati Famiglia:ominidi...
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ARGOMENTO STRUTTURA CELLULARE
CONCETTO DI REGOLAZIONE GENICA
REGOLAZIONE GENICA PROCARIOTI
REGOLAZIONE GENICA EUCARIOTItrascrizione e maturazione RNAtrasporto nucleo-citoplasmasintesi proteicavia secretiva traffico di membrana
ENERGETICAMOTILITÀ CELLULARESEGNALIDIVISIONE CELLULARECICLO CELLULAREAPOPTOSI
nucleo, cromatina, involucro nuclearenucleoloribosomireticolo endoplasmaticoapparato del Golgilisosomiproteasomivescicole di secrezionemitocondri e perossisomicitoscheletromembrana plasmaticacromosomi
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Riproduzione molecolare
Riproduzione cellulare
Riproduzione degli organismi
asessuata sessuata
Gametogenesi(femminile e maschile)
Fecondazione
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BIOLOGIA MOLECOLARE (1944) ETOLOGIA (1927)GENETICA (1900)ECOLOGIA (1866)
BIOLOGIA DELL’EVOLUZIONE (1859)CITOLOGIA (1839)
EMBRIOLOGIA (1828)....
FISIOLOGIAANATOMIA
STORIA NATURALE
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LA BIOLOGIA DEL XXI SECOLO:
GENOMICA
PROTEOMICA
(BIOINFORMATICA)
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+ altre “omics”
Trascrittomica
Lipidomica
Glicomica
Interattomica
www.fisiokinesiterapia.biz
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IL METODO SCIENTIFICO
1- eseguire le prime osservazioni
2- formulare un’ipotesi verificabile
3- progettare un esperimento controllato
4- raccogliere i dati
5- interpretare i risultati
6- ricavare delle conclusioni ragionevoli
prendere come riferimentole conoscenzegià esistenti
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IL METODO SCIENTIFICO
CORRETTO DISEGNO SPERIMENTALE
OSSERVAZIONI → IPOTESI → VERIFICHE SPERIMENTALI
TEORIA
LOGICA DEDUTTIVA E LOGICA INDUTTIVA
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STABILITÀ CAMBIAMENTO
GENETICA EVOLUZIONE
TEORIA SINTETICA DELLA BIOLOGIA MODERNA
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I LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE
ATOMI → MOLECOLE →MACCHINE MOLECOLARI → ORGANULI
CELLULA
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LA VITA COME PROPRIETÀ EMERGENTE(PROPRIETÀ RISULTANTE DALLE INTERAZIONI TRA VARIE
COMPONENTI)
ALCUNE PROPRIETÀ DELLA VITA:
•ORDINE•RIPRODUZIONE•CRESCITA E SVILUPPO•UTILIZZAZIONE DELL’ENERGIA•RISPOSTA ALL’AMBIENTE•OMEOSTASI•ADATTAMENTO EVOLUTIVO• METABOLISMO
METABOLISMO ED EQUIVALENZA TRA ENERGIA E INFORMAZIONE
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CONTROLLO GENETICO DEL METABOLISMO
EREDITARIETÀ DELL’INFORMAZIONE BIOLOGICA
UNITÀ NELLA DIVERSITÀ
TEORIA CELLULARE
MECCANISMI EREDITARI E DEL FLUSSO DI INFORMAZIONE
MOLECOLE BASE DEL METABOLISMO
INTERAZIONE TRA ORGANISMI E AMBIENTE
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L’origine della vita:come è cominciato tutto?
la vita è unitaria: stesse molecole fondamentalistessi processi fondamentali
nel flusso metaboliconel flusso di informazioni
la vita si evolve: l’ambiente cambia, i viventi si adattano e si diversificano
http://www.ideacenter.org/contentmgr/showdetails.php/id/838
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CONTROLLO GENETICO DEL METABOLISMO
•Il metabolismo è il complesso delle reazioni di catabolismo e di anabolismo•Ogni reazione della cellula ècontrollata da un enzima•Ogni enzima è un prodotto genico•L’azione degli enzimi ècoordinata•Le vie metaboliche sono evolutivamente conservate
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/makeatp/makeatp.htm
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La teoria cellulare
•La cellula è la più piccola unità del vivente•Tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule•Ogni cellula deriva da una cellula pre-esistente
•In base a caratteristiche, quali la presenza di un nucleo e di strutture intracellulari (organuli), classifichiamo le cellule in due categorie: procariotiche ed eucariotiche
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La cellula eucariotica differisce per molti aspettida quella procariotica
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11-4500 milioniOrigine della terra
2 3 4 55-3750 milioniVITA?
6 7-3450 milionii più antichi fossili di procarioti
8 9 10-3000 milionichemioautotrofi
11 12-2700 milionifotosintesi
13 14
15 16 17-1950 milionirespirazione
18-1800 milionimolti batteri
19 20 21-1350 milioniprimi eucarioti
22 23 24 25-750 milioniprimi organismimulticellulari
26 27-450 milionievoluzione esplosiva di piante e animali
28-300 milionile piantecolonizzanola terraprimi vertebrati29
-1500 milioniPrimimammiferi
dinosauri
30Primi uccelliPrime piante con fioreEstinzione dei dinosauriPrimi ominidiHomo sapiens: 23h 55’La storia scritta: 23h 59’54”
CALENDARIO DELLA STORIA DELLA TERRA
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L’origine di batteri, archea ed eucarioti
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Origine dei mitocondri come endosimbionti
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TASSONOMIA (CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI)
Es.: classificazione dell’uomoRegno: animalePhylum: cordatiClasse: mammiferiOrdine: primatiFamiglia: ominidiGenere: homoSpecie: homo sapiens
La classificazione ègerarchicabasata su dati
descrittivipaleotologiciembriologicibiochimici (somiglianze di sequenze)
Come si definisce una specie?Come si formano nuove specie?
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http://nema.cap.ed.ac.uk/teaching/zoo4/top.html
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In un organismo pluricellulare le cellule sono specializzateper svolgere funzioni diverse e la loro morfologia dipende
dalla funzione che svolgono. Gli organuli primari sono tuttaviapresenti in tutte le cellule.
SPECIALIZZAZIONE CELLULARE = DIFFERENZIAMENTO
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Le dimensioni in biologia
A dimensioni diverse corrispondono modalitàdiverse di visualizzazione e discipline diverse: anatomia e fisiologia, istologia, biologia cellulare, embriologia, genetica, microbiologia, virologia, biochimica e biologia molecolare, chimica, fisica….
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LE DIMENSIONI DELLE CELLULE EUCARIOTICHE (VEGETALI E ANIMALI) E DELLE CELLULE PROCARIOTICHE
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Confronto tra il potere di risoluzione del microscopio ottico e del microscopio elettronico
Spessore della sezione:
1,5 µm 0,03 µm
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Immagini ottenute con il microscopio elettronico a scansione
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Il mondo delnanometro
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Il mondo del nanometro: il virus dell’HIV ha un diametro di circa 100 nm (0,1 µm, ossia 10-4 mm)