Proteine integrali e periferiche di membrana. Principali funzioni delle proteine di membrana Proteine di membrana e loro funzioni nell'organismo
I lipidi nelle membrane sono i principali responsabili delle loro proprietà strutturali: creano un doppio strato, o matrice, in cui si trovano i componenti attivi della membrana, le proteine. Sono le proteine che conferiscono alle varie membrane la loro unicità e forniscono proprietà specifiche. Numerose proteine di membrana svolgono le seguenti funzioni principali: determinano il trasferimento di sostanze attraverso le membrane (funzioni di trasporto), effettuano la catalisi, forniscono i processi di fosforilazione foto e ossidativa, replicazione del DNA, traduzione e modifica delle proteine, ricezione e trasmissione del segnale impulsi nervosi, ecc.
È consuetudine dividere le proteine di membrana in 2 gruppi: integrante(interno) e periferica(esterno). Il criterio per tale separazione è il grado di forza del legame della proteina con la membrana e, di conseguenza, il grado di gravità della lavorazione necessaria per estrarre la proteina dalla membrana. Pertanto, le proteine periferiche possono essere rilasciate in soluzione anche quando le membrane vengono lavate con miscele tampone a bassa forza ionica, bassi valori di pH in presenza di sostanze chelanti, come l'etilendiamminotetraacetato (EDTA), che legano cationi bivalenti. Le proteine periferiche vengono rilasciate dalle membrane in condizioni così blande perché sono associate alle teste lipidiche o ad altre proteine di membrana utilizzando deboli interazioni elettrostatiche, o con interazioni idrofobiche con le code lipidiche. Al contrario, le proteine integrali sono molecole anfifiliche, hanno ampie regioni idrofobiche sulla loro superficie e si trovano all'interno della membrana, quindi la loro estrazione richiede la distruzione del doppio strato. Per questi scopi vengono spesso utilizzati detersivi o solventi organici. I metodi per attaccare le proteine alla membrana sono piuttosto vari (Fig. 4.8).
Proteine di trasporto. Il doppio strato lipidico è una barriera impermeabile per la maggior parte delle molecole e degli ioni idrosolubili e il loro trasporto attraverso le biomembrane dipende dall’attività delle proteine di trasporto. Esistono due tipi principali di queste proteine: canali(pori) e portatori. I canali sono tunnel che attraversano la membrana in cui i siti di legame per le sostanze trasportate sono accessibili contemporaneamente su entrambe le superfici della membrana. I canali non subiscono alcun cambiamento conformazionale durante il trasporto delle sostanze; la loro conformazione cambia solo in fase di apertura e chiusura. I trasportatori, al contrario, cambiano la loro conformazione durante il trasferimento delle sostanze attraverso la membrana. Inoltre, in ogni momento, il sito di legame della sostanza trasportata nel veicolo è accessibile solo su una superficie della membrana.
I canali, a loro volta, possono essere divisi in due gruppi principali: dipendenti dalla tensione e regolati chimicamente. Un esempio di canale dipendente dal potenziale è il canale Na+; il suo funzionamento è regolato variando la tensione del campo elettrico. In altre parole, questi canali si aprono e si chiudono in risposta al cambiamento potenziale transmembrana. Canali regolati chimicamente
si aprono e si chiudono in risposta al legame di specifici agenti chimici. Ad esempio, il recettore nicotinico dell'acetilcolina, quando un neurotrasmettitore si lega ad esso, assume una conformazione aperta e consente il passaggio di cationi monovalenti (sottosezione 4.7 di questo capitolo). I termini “poro” e “canale” sono solitamente usati in modo intercambiabile, ma i pori sono più spesso intesi come strutture non selettive che distinguono le sostanze principalmente in base alle dimensioni e consentono il passaggio di tutte le molecole sufficientemente piccole. I canali sono spesso intesi come canali ionici. La velocità di trasporto attraverso il canale aperto raggiunge 10 6 - 10 8 ioni al secondo.
I trasportatori possono anche essere divisi in 2 gruppi: passivi e attivi. Con l'aiuto di trasportatori passivi, un tipo di sostanza viene trasportato attraverso la membrana. Sono coinvolti i trasportatori passivi diffusione facilitata e aumentano solo il flusso di sostanze lungo un gradiente elettrochimico (ad esempio, il trasferimento del glucosio attraverso le membrane degli eritrociti). I trasportatori attivi trasportano le sostanze attraverso la membrana utilizzando energia. Queste proteine di trasporto accumulano sostanze su un lato della membrana, trasportandole contro il gradiente elettrochimico. La velocità di trasporto con i vettori dipende molto dalla loro tipologia e varia da 30 a 10 5 s -1. I termini “permease” e “translocase” sono spesso utilizzati per designare singoli trasportatori, che possono essere considerati sinonimi del termine “trasportatore”.
Funzioni enzimatiche delle proteine di membrana. Un gran numero di enzimi diversi funzionano nelle membrane cellulari. Alcuni di essi sono localizzati nella membrana, trovandovi un ambiente adatto per la trasformazione dei composti idrofobici, altri, grazie alla partecipazione delle membrane, si trovano in esse in rigoroso ordine, catalizzando le fasi successive dei processi vitali, mentre altri richiedono l'assistenza dei lipidi per stabilizzare la loro conformazione e mantenere l’attività. Gli enzimi sono stati trovati nelle biomembrane, rappresentanti di tutte le classi conosciute. Possono penetrare attraverso la membrana, essere presenti in essa in forma disciolta o, essendo proteine periferiche, legarsi alle superfici della membrana in risposta a qualsiasi segnale. Si possono distinguere i seguenti tipi caratteristici di enzimi di membrana:
1) enzimi transmembrana che catalizzano reazioni accoppiate sui lati opposti della membrana. Questi enzimi hanno solitamente diversi centri attivi situati sui lati opposti della membrana. Rappresentanti tipici di tali enzimi sono componenti della catena respiratoria o centri redox fotosintetici che catalizzano i processi redox associati al trasporto di elettroni e alla creazione di gradienti ionici sulla membrana;
2) enzimi transmembrana coinvolti nel trasporto di sostanze. Le proteine di trasporto che accoppiano il trasferimento di sostanze con l'idrolisi dell'ATP, ad esempio, hanno una funzione catalitica;
3) enzimi che catalizzano la trasformazione dei substrati legati alla membrana. Questi enzimi sono coinvolti nel metabolismo dei componenti della membrana: fosfolipidi, glicolipidi, steroidi, ecc.
4) enzimi coinvolti nella trasformazione di substrati idrosolubili. Con l'aiuto delle membrane, molto spesso in uno stato attaccato, gli enzimi possono concentrarsi in quelle aree della membrana dove il contenuto dei loro substrati è maggiore. Ad esempio, gli enzimi che idrolizzano le proteine e l'amido sono attaccati alle membrane dei microvilli intestinali, il che contribuisce ad aumentare il tasso di degradazione di questi substrati.
Proteine citoscheletriche . Il citoscheletro è una complessa rete di fibre proteiche di vario tipo ed è presente solo nelle cellule eucariotiche. Il citoscheletro fornisce supporto meccanico alla membrana plasmatica e può determinare la forma della cellula, nonché la posizione degli organelli e il loro movimento durante la mitosi. Con la partecipazione del citoscheletro vengono eseguiti anche processi importanti per la cellula come l'endo- ed esocitosi, la fagocitosi e il movimento ameboide. Pertanto, il citoscheletro è la struttura dinamica della cellula e ne determina la meccanica.
Il citoscheletro è formato da tre tipi di fibre:
1) microfilamenti(diametro ~ 6 nm). Sono organelli filiformi - polimeri della proteina globulare actina e di altre proteine ad essa associate;
2) filamenti intermedi (diametro 8-10 nm). Formato da cheratine e proteine correlate;
3) microtubuli(diametro ~ 23 nm) - lunghe strutture tubolari.
Sono costituiti da una proteina globulare chiamata tubulina, le cui subunità formano un cilindro cavo. La lunghezza dei microtubuli può raggiungere diversi micrometri nel citoplasma delle cellule e diversi millimetri negli assoni dei nervi.
Le strutture citoscheletriche elencate penetrano nella cellula in diverse direzioni e sono strettamente associate alla membrana, attaccandosi ad essa in alcuni punti. Queste sezioni della membrana svolgono un ruolo importante nei contatti intercellulari, con il loro aiuto le cellule possono attaccarsi al substrato. Svolgono anche un ruolo importante nella distribuzione transmembrana dei lipidi e delle proteine nelle membrane.
CONFERENZA
ARGOMENTO: “Introduzione all'istologia. Membrana plasmatica, struttura e funzioni. Strutture formate dalla membrana plasmatica"
L'istologia, tradotta letteralmente, è la scienza dei tessuti, ma questo concetto non comprende il volume veramente grande di materiale che questa vera disciplina medica copre. Il corso di istologia inizia con lo studio della citologia non tanto a livello ottico-luce quanto a livello molecolare, che nella medicina moderna è logicamente entrato nell'eziologia e nella patogenesi di numerose malattie. L'istologia comprende anche sezioni separate del corso di embriologia, non tutta, ovviamente, ma quella parte che tocca il problema della formazione e della differenziazione dei primordi tissutali. E infine, l'istologia è un'ampia sezione dell'istologia privata, cioè una sezione che studia la struttura e le funzioni dei vari organi. Le sezioni elencate del corso di istologia non lasciano dubbi sul fatto che lo studio della nostra disciplina dovrebbe essere condotto sotto l'aspetto del mantenimento dell'unità dei livelli di organizzazione cellulare, tissutale, di organo e di sistema
Iniziamo l'istologia studiando la cellula eucariotica, che è il sistema più semplice dotato di vita. Quando esaminiamo una cellula al microscopio ottico, otteniamo informazioni sulla sua dimensione, forma e queste informazioni sono associate alla presenza di confini legati alla membrana nelle cellule. Con lo sviluppo della microscopia elettronica (EM), le nostre idee sulla membrana come linea di demarcazione chiaramente definita tra la cellula e l'ambiente sono cambiate, perché si è scoperto che sulla superficie della cellula esiste una struttura complessa costituita da quanto segue 3 componenti:
1. Componente sopramembrana (glicocalice) (5-100 nm)
2. Membrana plasmatica (8-10 nm)
3. Componente sottomembrana (zona di variazione delle proteine citoscheletriche)
Allo stesso tempo, i componenti 1 e 3 sono variabili e dipendono dal tipo di cellula; la struttura più statica sembra essere la struttura della membrana plasmatica, che prenderemo in considerazione.
Lo studio del plasmalemma in condizioni EM ha portato alla conclusione che la sua organizzazione strutturale è uniforme, in cui ha l'aspetto di una linea trilaminare, dove gli strati interno ed esterno sono densi di elettroni, e lo strato più ampio situato tra loro sembra essere elettrotrasparenti. Questo tipo di organizzazione strutturale della membrana indica la sua eterogeneità chimica. Senza toccare la discussione su questo tema, stabiliremo che il plasmalemma è costituito da tre tipi di sostanze: lipidi, proteine e carboidrati.
Lipidi, che fanno parte delle membrane, hanno proprietà anfifiliche a causa della presenza nella loro composizione sia di gruppi idrofili che idrofobi.
La natura anfipatica dei lipidi di membrana favorisce la formazione di un doppio strato lipidico. In questo caso si distinguono due domini nei fosfolipidi di membrana: a) fosfato– la testa della molecola, le proprietà chimiche di questo dominio ne determinano la solubilità in acqua ed è detto idrofilo
B) catene aciliche, che sono acidi grassi esterificati – questo è un dominio idrofobo.
Tipi di lipidi di membrana. 1. La principale classe di lipidi nelle membrane biologiche sono i fosfo(gliceridi) (fosfolipidi), che costituiscono la struttura
membrana biologica (Fig. 1).
Biomembrane- questo è un doppio strato lipidi anfifilici(doppio strato lipidico). In un ambiente acquoso, tali molecole anfifiliche formano spontaneamente un doppio strato, in cui le parti idrofobe delle molecole sono orientate l'una verso l'altra e le parti idrofile verso l'acqua (Fig. 2).
Le membrane contengono i seguenti tipi di lipidi:
1. Fosfolipidi
2. “testa” di sfingolipidi + 2 “code” idrofobiche
3.Glicolipidi
Colesterolo (CL)– si trova nella membrana principalmente nella zona centrale del doppio strato, è anfifilico e idrofobo(ad eccezione di un gruppo idrossi). La composizione lipidica influenza le proprietà delle membrane: il rapporto proteine/lipidi è prossimo a 1:1, tuttavia, le guaine mieliniche sono arricchite di lipidi e le membrane interne sono arricchite di proteine.
Metodi per il confezionamento dei lipidi anfifilici: 1. Doppio strato (membrana lipidica), 2. I liposomi sono una vescicola con due strati di lipidi, mentre sia la superficie interna che quella esterna sono polari. 3. Micelle - la terza variante dell'organizzazione dei lipidi anfifilici - una vescicola, la cui parete è formata da uno strato di lipidi, mentre le loro estremità idrofobiche sono rivolte verso il centro della micella e il loro ambiente interno non è acquoso, ma idrofobo.
La forma più comune di imballaggio delle molecole lipidiche è la loro formazione Piatto doppio strato di membrana. Liposomi e micelle sono forme di trasporto rapido che assicurano il trasferimento di sostanze dentro e fuori la cellula. In medicina, i liposomi vengono utilizzati per trasportare sostanze idrosolubili e le micelle vengono utilizzate per trasportare sostanze liposolubili.
Proteine di membrana:
1. Integrale (incluso negli strati lipidici)
2. Periferico
Integrale (proteine transmembrana):
1. Monotopico- (ad esempio, glicoforina. Attraversano la membrana 1 volta) e sono recettori, mentre il loro dominio esterno - extracellulare - appartiene alla parte di riconoscimento della molecola.
2. Politopico– penetrano ripetutamente nella membrana – anche queste sono proteine recettrici, ma attivano la via di trasmissione del segnale nella cellula.
Proteine di membrana associate ai lipidi.
4. Proteine di membrana, associati ai carboidrati.
Proteine periferiche – non sono immersi nel doppio strato lipidico e non sono legati covalentemente ad esso. Sono tenuti insieme da interazioni ioniche. Le proteine periferiche sono associate alle proteine integrali nella membrana a causa dell'interazione - proteina-proteina interazioni.
Un esempio di queste proteine:
1. Spetrina, che si trova sulla superficie interna della cellula
2. Fibronectina, localizzato sulla superficie esterna della membrana
Proteine – di solito costituiscono fino al 50% della massa della membrana. In cui
proteine integrali svolgere le seguenti funzioni:
a) proteine dei canali ionici
b) proteine recettoriali
2. Proteine della membrana periferica(fibrillare, globulare) svolgono le seguenti funzioni:
a) esterno (recettore e proteine di adesione)
b) proteine interne del citoscheletro (spettrina, anchirina), proteine del secondo sistema messaggero.
Canali ionici– si tratta di canali formati da proteine integrali; formano un piccolo poro attraverso il quale passano gli ioni lungo un gradiente elettrochimico. I canali più conosciuti sono quelli per Na, K, Ca 2, Cl.
Ci sono anche canali d'acqua: questi lo sono acquaporine(eritrociti, rene, occhio).
Componente sopramembrana– glicocalice, spessore 50 nm. Queste sono regioni di carboidrati di glicoproteine e glicolipidi che forniscono una carica negativa. Sotto l'EM c'è uno strato sciolto di moderata densità che copre la superficie esterna del plasmalemma. Oltre ai componenti dei carboidrati, il glicocalice contiene proteine della membrana periferica (semi-integrali). Le loro aree funzionali si trovano nella zona sopra la membrana: queste sono immunoglobuline (Fig. 4).
Funzione del glicocalice: 1. Gioca un ruolo recettori.
2. Riconoscimento intercellulare.
3. Interazioni intercellulari(interazioni adesive).
4.R recettori di istocompatibilità.
5. Zona di adsorbimento degli enzimi(digestione parietale).
6. Recettori ormonali.
Componente sottomembrana ovvero la zona più esterna del citoplasma, ha solitamente una relativa rigidità e questa zona è particolarmente ricca di filamenti (d 5-10 nm). Si presuppone che le proteine integrali che compongono la membrana cellulare siano direttamente o indirettamente associate ai filamenti di actina che si trovano nella zona sottomembrana. Allo stesso tempo, è stato dimostrato sperimentalmente che durante l'aggregazione delle proteine integrali, anche l'actina e la miosina situate in questa zona si aggregano, il che indica la partecipazione dei filamenti di actina nella regolazione della forma cellulare.
Strutture formate dal plasmalemma
I contorni della cellula, anche a livello luce-ottico, non appaiono uniformi e lisci, e la microscopia elettronica ha permesso di rilevare e descrivere varie strutture nella cellula che riflettono la natura della sua specializzazione funzionale. Si distinguono le seguenti strutture:
1. Microvilli – sporgenza del citoplasma ricoperto di plasmalemma. Il citoscheletro del microvillo è formato da un fascio di microfilamenti di actina, che sono intrecciati nella rete terminale della parte apicale delle cellule (Fig. 5). I singoli microvilli non sono visibili a livello ottico della luce. Se nella parte apicale della cellula sono presenti in numero significativo (fino a 2000-3000), anche al microscopio ottico si distingue un “orletto a pennello”.
2. Ciglia – si trovano nella zona apicale della cellula e hanno due parti (Fig. 6): a) esterno - assonema
B) interno - corpo becale
Assonemaè costituito da un complesso di microtubuli (9+1 paia) e proteine associate. I microtubuli sono formati dalla proteina tubulina e le maniglie sono formate dalla proteina dineina: queste proteine insieme formano il trasduttore chemiomeccanico tubulina-dinaina.
Corpo basaleè costituito da 9 triplette di microtubuli situati alla base del ciglio e funge da matrice per l'organizzazione dell'assonema.
3. Labirinto basale- Si tratta di invaginazioni profonde del plasmalemma basale con i mitocondri che si trovano tra loro. Questo è un meccanismo per l'assorbimento attivo dell'acqua e degli ioni contro un gradiente di concentrazione.
1. Trasporti composti a basso peso molecolare effettuato in tre modi:
1. Diffusione semplice
2. Diffusione facilitata
3. Trasporti attivi
Diffusione semplice– composti organici idrofobici a basso peso molecolare (acidi grassi, urea) e molecole neutre (HO, CO, O). All’aumentare della differenza di concentrazione tra i compartimenti separati dalla membrana, aumenta anche la velocità di diffusione.
Diffusione facilitata– la sostanza attraversa la membrana anche nella direzione del gradiente di concentrazione, ma con l’aiuto di una proteina di trasporto – traslocasi. Si tratta di proteine integrali che hanno specificità per le sostanze trasportate. Questi sono, ad esempio, i canali anionici (eritrociti), i canali K (plasmolemma delle cellule eccitate) e i canali Ca (reticolo sarcoplasmatico). Traslocasi per H O è acquaporina.
Meccanismo d'azione della traslocasi:
1. La presenza di un canale idrofilo aperto per sostanze di una certa dimensione e carica.
2. Il canale si apre solo quando si lega un ligando specifico.
3. Non esiste un canale in quanto tale e la stessa molecola di traslocasi, avendo legato il ligando, ruota di 180 nel piano della membrana.
Trasporto attivo– questo è il trasporto che utilizza la stessa proteina di trasporto (traslocasi), ma contro un gradiente di concentrazione. Questo movimento richiede energia.
I fosfolipidi di membrana agiscono come solvente per le proteine di membrana, creando un microambiente in cui queste ultime possono funzionare. Dei 20 amminoacidi che compongono le proteine, sei sono altamente idrofobi a causa dei gruppi laterali attaccati all'atomo di carbonio α, diversi amminoacidi sono leggermente idrofobi e il resto è idrofilo. Come abbiamo visto nel cap. 5, quando si forma un'α-elica, l'idrofobicità dei gruppi peptidici stessi è ridotta al minimo. In questo modo le proteine possono formare un tutt'uno con la membrana. Per fare ciò, è necessario che le loro sezioni idrofile sporgano dalla membrana dentro e fuori la cellula, e le loro sezioni idrofobe penetrino nel nucleo idrofobo del doppio strato. Infatti, quelle sezioni di molecole proteiche immerse nella membrana contengono un gran numero di aminoacidi idrofobici e sono caratterizzate da un alto contenuto di α-eliche o foglietti β.
Tabella 42.2. Marcatori enzimatici di varie membrane
Il numero di diverse proteine nella membrana varia da 6-8 nel reticolo sarcoplasmatico a più di 100 nella membrana plasmatica. Si tratta di enzimi, proteine di trasporto, proteine strutturali, antigeni (cioè proteine che determinano l'istocompatibilità) e recettori per varie molecole. Poiché ogni membrana è caratterizzata dal proprio insieme di proteine, è impossibile parlare dell'esistenza di una certa struttura tipica della membrana. Nella tabella 42.2 mostra le attività enzimatiche inerenti ad alcuni tipi di membrane.
Le membrane sono strutture dinamiche. Le proteine e i lipidi della membrana si rinnovano costantemente. I tassi di rinnovamento dei diversi lipidi, così come delle diverse proteine, variano in un ampio intervallo. Le membrane stesse possono rinnovarsi ancora più velocemente di qualsiasi loro componente. Questo problema sarà discusso più dettagliatamente nella sezione sull'endocitosi.
Asimmetria della membrana
L’asimmetria è una proprietà importante delle membrane e sembra essere in parte dovuta alla distribuzione non uniforme delle proteine nella membrana. L’asimmetria transmembrana può anche essere dovuta alla diversa localizzazione dei carboidrati associati alle proteine di membrana. Inoltre, alcuni enzimi specifici possono trovarsi sul lato esterno o interno della membrana; questo vale sia per le membrane mitocondriali che per quelle plasmatiche.
Le membrane hanno anche un'asimmetria locale. In alcuni casi (ad esempio nell'orletto a spazzola delle cellule della mucosa) appare quasi a livello macroscopico. In altri casi (ad esempio, nella regione delle giunzioni comunicanti, delle giunzioni strette e delle sinapsi che occupano una parte molto piccola dell'area della membrana), le aree di asimmetria locale sono piccole.
Esiste anche un'asimmetria nella distribuzione dei fosfolipidi tra il lato esterno e quello interno delle membrane (asimmetria trasversale). Pertanto, i fosfolipidi contenenti colina (fosfatidilcolina e sfingomielina) si trovano principalmente nello strato molecolare esterno e gli aminofosfolipidi
(fosfatidilserina e fosfatidiletanolammina) - principalmente nell'interno. Il colesterolo si trova solitamente nello strato esterno in quantità maggiori rispetto allo strato interno. È ovvio che se tale asimmetria esiste in linea di principio, allora la mobilità trasversale (flip-flop) dei fosfolipidi di membrana dovrebbe essere limitata. In effetti, i fosfolipidi nei doppi strati sintetici sono caratterizzati da tassi di salto estremamente bassi: la durata dell’asimmetria può essere misurata in giorni o settimane. Tuttavia, con l'inclusione artificiale di alcune proteine di membrana, ad esempio la glicoforina proteica degli eritrociti, in doppi strati sintetici, la frequenza delle transizioni flip-flop fosfolipidiche può aumentare di cento volte.
I meccanismi della distribuzione asimmetrica dei lipidi non sono stati ancora stabiliti. Gli enzimi coinvolti nella sintesi dei fosfolipidi sono localizzati sul lato citoplasmatico delle membrane delle vescicole microsomiali. Pertanto, si può presumere che esistano traslocasi che trasferiscono determinati fosfolipidi dallo strato interno a quello esterno. Inoltre, in entrambi gli strati possono essere presenti proteine specifiche, che legano preferenzialmente alcuni fosfolipidi e determinano la loro distribuzione asimmetrica.
Proteine integrali e periferiche di membrana
La maggior parte delle proteine di membrana sono componenti integrali delle membrane (interagiscono con i fosfolipidi); Quasi tutte le proteine sufficientemente studiate hanno una lunghezza superiore a 5-10 nm, valore pari allo spessore del doppio strato. Queste proteine integrali sono solitamente strutture anfifiliche globulari. Entrambe le estremità sono idrofile e la regione che attraversa il nucleo del doppio strato è idrofoba. Dopo aver stabilito la struttura delle proteine integrali di membrana, è diventato chiaro che alcune di esse (ad esempio, le molecole proteiche trasportatrici) possono attraversare il doppio strato più volte, come mostrato in Fig. 42.7.
Le proteine integrali sono distribuite asimmetricamente nel doppio strato (Fig. 42.8). Se una membrana contenente proteine integrali distribuite asimmetricamente viene sciolta nel detergente e poi il detergente viene rimosso lentamente, si verificherà l'autorganizzazione dei fosfolipidi e delle proteine integrali e si formerà una struttura della membrana, ma le proteine in essa contenute non saranno più orientate in modo specifico. Pertanto, l'orientamento asimmetrico nella membrana di almeno alcune proteine può essere determinato quando sono incluse nel doppio strato lipidico. La parte idrofila esterna della proteina anfifilica, che ovviamente viene sintetizzata all'interno della cellula, deve poi attraversare lo strato idrofobico della membrana e infine finire all'esterno.
Riso. 42.7. Un modello proposto di un trasportatore del glucosio negli esseri umani. Si presuppone che il trasportatore attraversi la membrana 12 volte. Le regioni che attraversano la membrana possono formare α-eliche anfifiliche con gruppi laterali ammidici e idrossilici e sembrano legare il glucosio o formare un canale per il suo trasporto. Le estremità amminiche e carbossiliche della catena si trovano sulla superficie citoplasmatica. (Da Mueckler et al.: Sequence and struttura di un trasportatore di glucosio umano. Science, 1985. 229, 941, con gentile concessione.)
Discuteremo più avanti i meccanismi molecolari dell'organizzazione delle membrane.
Le proteine periferiche non interagiscono direttamente con i fosfolipidi nel doppio strato; formano invece legami deboli con le regioni idrofile di specifiche proteine integrali. Ad esempio, l'anchirina, una proteina periferica, è associata alla proteina integrale della banda III della membrana eritrocitaria. La spettrina, che costituisce lo scheletro della membrana eritrocitaria, è a sua volta associata all'anchirina e svolge quindi un ruolo importante nel mantenimento della forma biconcava dell'eritrocito. Le molecole di immunoglobulina sono proteine integrali della membrana plasmatica e vengono rilasciate solo insieme a un piccolo frammento della membrana. Molti recettori per vari ormoni sono proteine integrali e gli specifici ormoni polipeptidici che si legano a questi recettori possono quindi essere considerati proteine periferiche. Tali proteine periferiche come gli ormoni peptidici possono anche determinare la distribuzione delle proteine integrali - i loro recettori - nel piano del doppio strato (vedi sotto).
La maggior parte delle proteine di membrana sono componenti integrali delle membrane (interagiscono con i fosfolipidi); quasi tutte le proteine sufficientemente studiate avere una proroga , superiore a 5-10 nm, – un valore pari allo spessore del doppio strato . Queste proteine integrali sono solitamente strutture anfifiliche globulari . Entrambe le estremità sono idrofile e la regione che attraversa il nucleo del doppio strato è idrofoba. Dopo aver stabilito la struttura delle proteine integrali di membrana, è diventato chiaro che alcune di esse (ad esempio, le molecole delle proteine di trasporto) può attraversare il doppio strato più volte , come mostrato in Fig. 12.
Proteine integrali distribuito nel doppio strato asimmetricamente (Fig. 13). Se una membrana contenente proteine integrali distribuite asimmetricamente viene sciolta in un detergente (piccole molecole anfipatiche che formano micelle nell'acqua; con il loro aiuto, le proteine transmembrana possono essere solubilizzate. Quando un detergente viene miscelato con una membrana, le estremità idrofobe delle sue molecole si legano a quelle idrofobe siti sulla superficie delle proteine di membrana, spostando da lì le molecole lipidiche (poiché l'estremità opposta della molecola del detergente è polare, tale legame porta al fatto che le proteine della membrana passano in soluzione sotto forma di complessi con il detergente), e quindi il viene lentamente rimosso il detergente, si verificherà un'autorganizzazione dei fosfolipidi e delle proteine integrali e si formerà una struttura di membrana, ma le proteine non saranno più orientate in un modo specifico. Così, L'orientamento asimmetrico nella membrana di almeno alcune proteine può essere determinato quando sono incluse nel doppio strato lipidico. La parte idrofila esterna della proteina anfifilica, che ovviamente viene sintetizzata all'interno della cellula, deve poi attraversare lo strato idrofobico della membrana e infine finire all'esterno.
Proteine periferiche non interagiscono direttamente con i fosfolipidi nel doppio strato; invece loro formano legami deboli con le regioni idrofile specifica proteine integrali . Ad esempio, l'anchirina, una proteina periferica, è associata alla proteina integrale della banda III della membrana eritrocitaria. La spetttrina, che costituisce lo scheletro della membrana dei globuli rossi, è a sua volta associata all'anchirina e svolge quindi un ruolo importante nel mantenimento della forma biconcava dei globuli rossi (vedi sotto). Le molecole di immunoglobulina sono proteine integrali della membrana plasmatica e vengono rilasciate solo insieme a un piccolo frammento della membrana. Molti recettori per vari ormoni sono proteine integrali e specifici ormoni polipeptidici che si legano a questi recettori possono quindi essere considerati proteine periferiche . Tali proteine periferiche come gli ormoni peptidici possono persino determinare la distribuzione delle proteine integrali - i loro recettori - nel piano del doppio strato.
1 . strutturale le proteine determinano la struttura della membrana
2 . recettore- partecipare al riconoscimento e al pignoramento delle sostanze
3 .antigenico- determinare la specificità della superficie della membrana e la sua interazione con l'ambiente
4 . enzimatico- catalisi dei processi metabolici, cambiamenti nel substrato circostante
5 . trasporto- formazione di pori, trasporto di sostanze attraverso la membrana, trasporto di elettroni
Caratteristiche fisico-chimiche delle membrane cellulari
1. Permeabilità selettiva (differenziale). – ingresso nella cellula di una quantità e qualità di sostanze adeguate al suo fabbisogno
q Grazie a ciò si crea e si mantiene un'adeguata concentrazione di ioni nella cellula e si verificano fenomeni osmotici)
q Alcune membrane consentono il passaggio solo delle molecole di solvente, mentre trattengono tutte le molecole di soluto o gli ioni – semipermeabilità membrane
2. La presenza di una differenza di potenziale elettrico su entrambi i lati della membrana (carica elettrica)
3. È in costante movimento oscillatorio ondulatorio
4. La capacità di autoassemblarsi dopo un’influenza distruttiva di una certa intensità – rigenerazione (riparazione)
5. Le membrane di diversi tipi cellulari differiscono significativamente nella composizione chimica, nel contenuto proteico, nelle glicoproteine e nei lipidi
· Esistono due tipi di membrane: plasmatica (plasmolemma) e interna (differiscono per composizione chimica e proprietà)
Fine del lavoro -
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Essenza della vita
La materia vivente è qualitativamente diversa dalla materia non vivente per la sua enorme complessità e l'elevato ordine strutturale e funzionale. La materia vivente e quella non vivente sono simili a livello chimico elementare, cioè nei composti chimici della materia cellulare.
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Fattori mutageni (mutageni) - sostanze e influenze che possono indurre un effetto di mutazione (qualsiasi fattore dell'ambiente esterno e interno che m
Frequenza di mutazione
· La frequenza di mutazione dei singoli geni varia ampiamente e dipende dallo stato dell'organismo e dallo stadio dell'ontogenesi (di solito aumenta con l'età). In media, ogni gene muta una volta ogni 40mila anni
Mutazioni genetiche (punto, vero)
Il motivo è un cambiamento nella struttura chimica del gene (violazione della sequenza nucleotidica nel DNA: * inserzioni geniche di una coppia o più nucleotidi
Mutazioni cromosomiche (riarrangiamenti cromosomici, aberrazioni)
Cause - causate da cambiamenti significativi nella struttura dei cromosomi (ridistribuzione del materiale ereditario dei cromosomi) In tutti i casi, derivano da
Poliploidia
La poliploidia è un aumento multiplo del numero di cromosomi in una cellula (l'insieme aploide dei cromosomi -n viene ripetuto non 2 volte, ma molte volte - fino a 10 -1
Il significato della poliploidia
1. La poliploidia nelle piante è caratterizzata da un aumento delle dimensioni delle cellule, degli organi vegetativi e generativi: foglie, steli, fiori, frutti, radici, ecc. , sì
Aneuploidia (eteroploidia)
Aneuploidia (eteroploidia) - un cambiamento nel numero dei singoli cromosomi che non è un multiplo del set aploide (in questo caso, uno o più cromosomi di una coppia omologa sono normali
Mutazioni somatiche
Mutazioni somatiche - mutazioni che si verificano nelle cellule somatiche del corpo · Esistono mutazioni somatiche genetiche, cromosomiche e genomiche
La legge delle serie omologiche nella variabilità ereditaria
· Scoperto da N. I. Vavilov sulla base dello studio della flora selvatica e coltivata dei cinque continenti 5. Il processo di mutazione in specie e generi geneticamente vicini procede parallelamente, in
Variabilità combinatoria
Variabilità combinatoria - variabilità che deriva dalla naturale ricombinazione degli alleli nei genotipi dei discendenti dovuta alla riproduzione sessuale
Variabilità fenotipica (modificante o non ereditaria)
Variabilità della modifica: reazioni adattative evolutivamente fisse dell'organismo ai cambiamenti nell'ambiente esterno senza modificare il genotipo
Il valore della variabilità della modifica
1. la maggior parte delle modifiche hanno un significato adattativo e contribuiscono all'adattamento del corpo ai cambiamenti nell'ambiente esterno 2. possono causare cambiamenti negativi - morfosi
Modelli statistici di variabilità delle modifiche
· Le modifiche di una caratteristica o proprietà individuale, misurate quantitativamente, formano una serie continua (serie di variazioni); non può essere costruito secondo un attributo o un attributo non misurabile
Curva di distribuzione della variazione delle modifiche nella serie di variazioni
V - varianti del tratto P - frequenza di occorrenza delle varianti del tratto Mo - modalità, o la maggior parte
Differenze nella manifestazione di mutazioni e modificazioni
Variabilità mutazionale (genotipica) Variabilità modificativa (fenotipica) 1. Associata a cambiamenti nel genotipo e nel cariotipo
Caratteristiche dell'uomo come oggetto di ricerca genetica
1. La selezione mirata delle coppie genitoriali e i matrimoni sperimentali sono impossibili (impossibilità di incrocio sperimentale) 2. Cambio generazionale lento, che avviene in media ogni
Metodi per lo studio della genetica umana
Metodo genealogico · Il metodo si basa sulla compilazione e analisi degli alberi genealogici (introdotto nella scienza alla fine del XIX secolo da F. Galton); l'essenza del metodo è rintracciarci
Metodo gemellare
· Il metodo consiste nello studio dei modelli di ereditarietà dei tratti nei gemelli monozigoti e fraterni (il tasso di natalità dei gemelli è di un caso ogni 84 nati)
Metodo citogenetico
· Consiste nell'esame visivo dei cromosomi della metafase mitotica al microscopio · Basato sul metodo di colorazione differenziale dei cromosomi (T. Kasperson,
Metodo dei dermatoglifi
· Sulla base dello studio del rilievo cutaneo sulle dita, sui palmi e sulle superfici plantari dei piedi (ci sono proiezioni epidermiche - creste che formano modelli complessi), questa caratteristica è ereditata
Popolazione - metodo statistico
· Basato sull'elaborazione statistica (matematica) dei dati sull'eredità in grandi gruppi della popolazione (popolazioni - gruppi diversi per nazionalità, religione, razza, professione
Metodo di ibridazione delle cellule somatiche
· Basato sulla riproduzione di cellule somatiche di organi e tessuti esterni al corpo in mezzi nutritivi sterili (le cellule sono spesso ottenute da pelle, midollo osseo, sangue, embrioni, tumori) e
Metodo di simulazione
· La base teorica per la modellazione biologica in genetica è fornita dalla legge delle serie omologhe della variabilità ereditaria N.I. Vavilova · Per fare il modello certo
Genetica e medicina (genetica medica)
· Studiare le cause, i segni diagnostici, le possibilità di riabilitazione e prevenzione delle malattie umane ereditarie (monitoraggio delle anomalie genetiche)
Malattie cromosomiche
· Il motivo è un cambiamento nel numero (mutazioni genomiche) o nella struttura dei cromosomi (mutazioni cromosomiche) del cariotipo delle cellule germinali dei genitori (anomalie possono verificarsi a diversi livelli
Polisomia sui cromosomi sessuali
Trisomia - X (sindrome Triplo X); Cariotipo (47, XXX) · Conosciuto nelle donne; frequenza della sindrome 1: 700 (0,1%) N
Malattie ereditarie da mutazioni genetiche
· Causa - mutazioni genetiche (puntiformi) (cambiamenti nella composizione nucleotidica di un gene - inserimenti, sostituzioni, delezioni, trasferimenti di uno o più nucleotidi; il numero esatto di geni nell'uomo è sconosciuto
Malattie controllate da geni situati sul cromosoma X o Y
Emofilia - incoagulabilità del sangue Ipofosfatemia - perdita di fosforo e carenza di calcio nel corpo, rammollimento delle ossa Distrofia muscolare - disturbi strutturali
Livello genotipico di prevenzione
1. Ricerca e utilizzo di sostanze protettive antimutagene Antimutageni (protettori) - composti che neutralizzano un mutageno prima della sua reazione con una molecola di DNA o lo rimuovono
Trattamento delle malattie ereditarie
1. Sintomatico e patogenetico - impatto sui sintomi della malattia (il difetto genetico viene preservato e trasmesso alla prole) n dietista
Interazione genica
L'ereditarietà è un insieme di meccanismi genetici che assicurano la conservazione e la trasmissione dell'organizzazione strutturale e funzionale di una specie in una serie di generazioni dagli antenati
Interazione di geni allelici (una coppia allelica)
· Esistono cinque tipi di interazioni alleliche: 1. Dominanza completa 2. Dominanza incompleta 3. Sovradominanza 4. Codominanza
Complementarità
La complementarità è il fenomeno dell'interazione di diversi geni dominanti non allelici, che porta alla comparsa di un nuovo tratto assente in entrambi i genitori
Polimerismo
Il polimerismo è l'interazione di geni non allelici, in cui lo sviluppo di un tratto avviene solo sotto l'influenza di diversi geni dominanti non allelici (poligene
Pleiotropia (azione di più geni)
La pleiotropia è il fenomeno dell'influenza di un gene sullo sviluppo di diversi tratti. La ragione dell'influenza pleiotropica di un gene sta nell'azione del prodotto primario di questo
Nozioni di base sull'allevamento
Selezione (lat. selektio - selezione) - scienza e ramo dell'agricoltura. produzione, sviluppando la teoria e i metodi per creare nuove e migliorare varietà vegetali esistenti, razze animali
L'addomesticamento come prima fase della selezione
· Piante coltivate e animali domestici discendono da antenati selvatici; questo processo è chiamato addomesticamento o addomesticamento. La forza trainante dell'addomesticamento è il
Centri di origine e diversità delle piante coltivate (secondo N. I. Vavilov)
Nome del centro Posizione geografica Patria delle piante coltivate
Selezione artificiale (selezione di coppie genitoriali)
· Si conoscono due tipi di selezione artificiale: di massa e individuale.La selezione di massa è la selezione, conservazione e utilizzo per la riproduzione di organismi che hanno
Ibridazione (incrocio)
· Permette di combinare determinate caratteristiche ereditarie in un organismo, nonché di eliminare le proprietà indesiderate · Nella selezione vengono utilizzati vari sistemi di incrocio
Consanguineità (consanguineità)
La consanguineità è l'incrocio di individui che hanno uno stretto grado di parentela: fratello - sorella, genitori - figli (nelle piante, la forma più vicina di consanguineità si verifica quando
Incrocio non correlato (outbreeding)
· Quando si incrociano individui non imparentati, le mutazioni recessive dannose che si trovano in uno stato omozigote diventano eterozigoti e non hanno un effetto negativo sulla vitalità dell'organismo
Eterosi
L'eterosi (vigore dell'ibrido) è il fenomeno di un forte aumento della vitalità e della produttività degli ibridi di prima generazione durante incroci non imparentati (interbreeding).
Mutagenesi indotta (artificiale).
· La frequenza delle mutazioni aumenta notevolmente in caso di esposizione ad agenti mutageni (radiazioni ionizzanti, sostanze chimiche, condizioni ambientali estreme, ecc.) · Applicazione
Ibridazione interlineare nelle piante
· Consiste nell'incrocio di linee pure (innate) ottenute come risultato dell'autoimpollinazione forzata a lungo termine di piante ad impollinazione incrociata al fine di ottenere i massimi
Propagazione vegetativa delle mutazioni somatiche nelle piante
· Il metodo si basa sull'isolamento e sulla selezione di mutazioni somatiche utili per i caratteri economici nelle migliori varietà antiche (possibile solo in selezione vegetale)
Metodi di selezione e lavoro genetico I. V. Michurina
1. Ibridazione sistematicamente distante a) interspecifica: ciliegia Vladimir x ciliegia Winkler = bellezza della ciliegia del Nord (resistenza invernale) b) intergenerica
Poliploidia
La poliploidia è un fenomeno di aumento multiplo del numero di base (n) del numero di cromosomi nelle cellule somatiche del corpo (il meccanismo di formazione dei poliploidi e
Ingegneria cellulare
· Coltivazione di singole cellule o tessuti su terreni nutritivi artificiali sterili contenenti aminoacidi, ormoni, sali minerali e altri componenti nutrizionali (
Ingegneria cromosomica
· Il metodo si basa sulla possibilità di sostituire o aggiungere nuovi cromosomi individuali nelle piante · È possibile diminuire o aumentare il numero di cromosomi in qualsiasi coppia omologa - aneuploidia
Allevamento
· Presenta una serie di caratteristiche rispetto alla selezione vegetale che oggettivamente ne rendono difficoltosa l'attuazione: 1. In genere è tipica la sola riproduzione sessuata (assenza di
Addomesticamento
· Iniziato circa 10 - 5 mila fa nell'era neolitica (indebolito l'effetto di stabilizzazione della selezione naturale, che ha portato ad un aumento della variabilità ereditaria e ad una maggiore efficienza della selezione
Attraversamento (ibridazione)
· Esistono due metodi di incrocio: imparentato (inbreeding) e non imparentato (outbreeding) · Nella selezione di una coppia, vengono presi in considerazione i pedigree di ciascun produttore (libri genealogici, insegnamento
Incrocio non correlato (outbreeding)
· Può essere intrabreed e interbreed, interspecifico o intergenerico (ibridazione sistematicamente distante) · Accompagnato dall'effetto dell'eterosi degli ibridi F1
Controllo delle qualità riproduttive dei tori da parte della prole
· Ci sono tratti economici che compaiono solo nelle femmine (produzione di uova, produzione di latte) · I maschi partecipano alla formazione di questi tratti nelle figlie (è necessario controllare i maschi per c
Selezione dei microrganismi
· Microrganismi (procarioti - batteri, alghe blu-verdi; eucarioti - alghe unicellulari, funghi, protozoi) - ampiamente utilizzati nell'industria, nell'agricoltura, nella medicina
Fasi della selezione dei microrganismi
I. Ricerca di ceppi naturali in grado di sintetizzare prodotti necessari per l'uomo II. Isolamento di un ceppo naturale puro (avviene nel processo di ripetute sottoculture
Obiettivi delle biotecnologie
1. Ottenere proteine per mangimi e alimenti da materie prime naturali a basso costo e rifiuti industriali (la base per risolvere il problema alimentare) 2. Ottenere una quantità sufficiente
Prodotti di sintesi microbiologica
q Proteine alimentari e mangimi q Enzimi (ampiamente utilizzati negli alimenti, nell'alcool, nella produzione di birra, nel vino, nella carne, nel pesce, nel cuoio, nei tessili, ecc.
Fasi del processo tecnologico di sintesi microbiologica
Fase I – ottenere una coltura pura di microrganismi contenente solo organismi di una specie o ceppo. Ciascuna specie viene conservata in una provetta separata e inviata alla produzione e
Ingegneria genetica (genetica).
L'ingegneria genetica è un campo della biologia molecolare e della biotecnologia che si occupa della creazione e della clonazione di nuove strutture genetiche (DNA ricombinante) e di organismi con caratteristiche specifiche.
Fasi per ottenere molecole di DNA ricombinante (ibrido).
1. Ottenere il materiale genetico iniziale - un gene che codifica la proteina (carattere) di interesse · Il gene richiesto può essere ottenuto in due modi: sintesi artificiale o estrazione
Risultati dell'ingegneria genetica
· L'introduzione di geni eucariotici nei batteri viene utilizzata per la sintesi microbiologica di sostanze biologicamente attive, che in natura vengono sintetizzate solo dalle cellule di organismi superiori · Sintesi
Problemi e prospettive dell'ingegneria genetica
· Studiare le basi molecolari delle malattie ereditarie e sviluppare nuovi metodi per il loro trattamento, trovando metodi per correggere i danni ai singoli geni · Aumentare la resistenza dell'organismo
Ingegneria cromosomica nelle piante
· Consiste nella possibilità di sostituzione biotecnologica dei singoli cromosomi nei gameti vegetali o nell'aggiunta di nuovi · Nelle cellule di ogni organismo diploide sono presenti coppie di cromosomi omologhi
Metodo di coltura cellulare e tissutale
· Il metodo prevede la coltivazione di singole cellule, pezzi di tessuto o organi esterni al corpo in condizioni artificiali su mezzi nutritivi rigorosamente sterili con costante fisico-chimico
Micropropagazione clonale delle piante
· La coltura delle cellule vegetali è relativamente semplice, i mezzi sono semplici ed economici e la coltura cellulare non ha pretese · Il metodo di coltura delle cellule vegetali prevede che una singola cellula o
Ibridazione delle cellule somatiche (ibridazione somatica) nelle piante
· I protoplasti delle cellule vegetali senza pareti cellulari rigide possono fondersi tra loro, formando una cellula ibrida che ha caratteristiche di entrambi i genitori · Permette di ottenere
Ingegneria cellulare negli animali
Metodo di superovulazione ormonale e trasferimento di embrioni Isolamento di decine di ovuli all'anno dalle migliori mucche utilizzando il metodo della poliovulazione induttiva ormonale (chiamato
Ibridazione delle cellule somatiche negli animali
· Le cellule somatiche contengono l'intero volume dell'informazione genetica · Le cellule somatiche per la coltivazione e la successiva ibridazione nell'uomo si ottengono dalla pelle, che
Preparazione di anticorpi monoclonali
· In risposta all'introduzione di un antigene (batteri, virus, globuli rossi, ecc.), l'organismo produce anticorpi specifici con l'aiuto dei linfociti B, che sono proteine chiamate imm
Biotecnologie ambientali
· Depurazione delle acque mediante la realizzazione di impianti di trattamento con metodi biologici q Ossidazione delle acque reflue mediante filtri biologici q Riciclo di sostanze organiche e
Bioenergia
La bioenergia è un ramo della biotecnologia associato all'ottenimento di energia dalla biomassa utilizzando microrganismi Uno dei metodi efficaci per ottenere energia dai biomi
Bioconversione
La bioconversione è la trasformazione di sostanze formate a seguito del metabolismo in composti strutturalmente correlati sotto l'influenza di microrganismi. Lo scopo della bioconversione è
Enzimologia ingegneristica
L'enzimologia ingegneristica è un campo della biotecnologia che utilizza enzimi nella produzione di sostanze specifiche · Il metodo centrale dell'enzimologia ingegneristica è l'immobilizzazione
Biogeotecnologia
Biogeotecnologia - utilizzo dell'attività geochimica dei microrganismi nell'industria mineraria (minerale, petrolio, carbone) · Con l'aiuto di microrganismi
Confini della biosfera
· Determinato da un complesso di fattori; Le condizioni generali per l'esistenza degli organismi viventi includono: 1. la presenza di acqua liquida 2. la presenza di un numero di elementi biogenici (macro e microelementi
Proprietà della materia vivente
1. Contengono un'enorme riserva di energia in grado di produrre lavoro 2. La velocità delle reazioni chimiche nella materia vivente è milioni di volte più veloce del solito a causa della partecipazione degli enzimi
Funzioni della materia vivente
· Eseguito dalla materia vivente nel processo di attività vitale e trasformazioni biochimiche delle sostanze nelle reazioni metaboliche 1. Energia – trasformazione e assimilazione da parte degli esseri viventi
Biomassa terrestre
· La parte continentale della biosfera - la terra occupa il 29% (148 milioni di km2) · L'eterogeneità della terra è espressa dalla presenza di zonalità latitudinale e zonalità altitudinale
Biomassa del suolo
· Il suolo è una miscela di materia minerale organica e alterata decomposta; La composizione minerale del terreno comprende silice (fino al 50%), allumina (fino al 25%), ossido di ferro, magnesio, potassio, fosforo
Biomassa dell'oceano mondiale
· L'area dell'Oceano Mondiale (idrosfera terrestre) occupa il 72,2% dell'intera superficie della Terra · L'acqua ha proprietà speciali importanti per la vita degli organismi: elevata capacità termica e conduttività termica
Ciclo biologico (ciclo biotico, biogenico, biogeochimico) delle sostanze
Il ciclo biotico delle sostanze è una distribuzione continua, planetaria, relativamente ciclica, irregolare nel tempo e nello spazio, delle sostanze
Cicli biogeochimici dei singoli elementi chimici
· Gli elementi biogenici circolano nella biosfera, cioè eseguono cicli biogeochimici chiusi che funzionano sotto l'influenza di fattori biologici (attività vitali) e geologici
Ciclo dell'azoto
· Fonte di N2 – azoto molecolare, gassoso, atmosferico (non assorbito dalla maggior parte degli organismi viventi, perché è chimicamente inerte; le piante possono assorbire solo azoto legato
Ciclo del carbonio
· La principale fonte di carbonio è l'anidride carbonica presente nell'atmosfera e nell'acqua · Il ciclo del carbonio si svolge attraverso i processi di fotosintesi e respirazione cellulare · Il ciclo inizia con
Il ciclo dell'acqua
· Effettuato utilizzando l'energia solare · Regolato dagli organismi viventi: 1. assorbimento ed evaporazione da parte delle piante 2. fotolisi nel processo di fotosintesi (decomposizione
Ciclo dello zolfo
· Lo zolfo è un elemento biogenico della materia vivente; presente nelle proteine come aminoacidi (fino al 2,5%), parte di vitamine, glicosidi, coenzimi, presente negli oli essenziali vegetali
Flusso di energia nella biosfera
· La fonte di energia nella biosfera è la radiazione elettromagnetica continua del sole e l'energia radioattiva q Il 42% dell'energia solare viene riflessa dalle nuvole, dall'atmosfera di polvere e dalla superficie della Terra in
L'emergere e l'evoluzione della biosfera
· La materia vivente, e con essa la biosfera, è apparsa sulla Terra a seguito dell'emergere della vita nel processo di evoluzione chimica circa 3,5 miliardi di anni fa, che ha portato alla formazione di sostanze organiche
Noosfera
La noosfera (letteralmente, sfera della mente) è lo stadio più alto di sviluppo della biosfera, associato all'emergere e alla formazione dell'umanità civilizzata in essa, quando la sua mente
Segni della noosfera moderna
1. Una quantità crescente di materiali litosferici estraibili - un aumento dello sviluppo dei giacimenti minerari (ora supera i 100 miliardi di tonnellate all'anno) 2. Consumo massiccio
Influenza umana sulla biosfera
· Lo stato attuale della noosfera è caratterizzato dalla prospettiva sempre crescente di una crisi ecologica, molti aspetti della quale sono già pienamente manifestati, creando una vera minaccia per l'esistenza
Produzione di energia
q La costruzione di centrali idroelettriche e la creazione di bacini artificiali provoca l’inondazione di vaste aree e lo spostamento di persone, l’innalzamento del livello delle falde acquifere, l’erosione del suolo e il ristagno idrico, le frane, la perdita di terreni coltivabili
Produzione di cibo. Depauperamento e inquinamento del suolo, riduzione della superficie fertile
q I terreni coltivabili occupano il 10% della superficie terrestre (1,2 miliardi di ettari) q Il motivo è lo sfruttamento eccessivo, la produzione agricola imperfetta: l’erosione idrica ed eolica e la formazione di burroni,
Diminuzione della biodiversità naturale
q L’attività economica umana in natura è accompagnata da cambiamenti nel numero delle specie animali e vegetali, dall’estinzione di interi taxa e da una diminuzione della diversità degli esseri viventi.
Precipitazione acida
q Aumento dell'acidità di pioggia, neve e nebbia a causa del rilascio di ossidi di zolfo e di azoto nell'atmosfera derivanti dalla combustione del carburante q Le precipitazioni acide riducono i raccolti e distruggono la vegetazione naturale
Modi per risolvere i problemi ambientali
· L'uomo continuerà a sfruttare le risorse della biosfera su scala sempre maggiore, poiché questo sfruttamento è una condizione indispensabile e principale per l'esistenza stessa dell'h
Consumo e gestione sostenibile delle risorse naturali
q Estrazione massima completa ed esauriente di tutti i minerali dai giacimenti (a causa della tecnologia di estrazione imperfetta, solo il 30-50% delle riserve viene estratto dai giacimenti petroliferi q Rec
Strategia ecologica per lo sviluppo agricolo
q Direzione strategica: aumentare la produttività per fornire cibo a una popolazione in crescita senza aumentare la superficie coltivata q Aumentare la resa delle colture agricole senza impatti negativi
Proprietà della materia vivente
1. Unità della composizione chimica elementare (98% è carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto) 2. Unità della composizione biochimica - tutti gli organi viventi
Ipotesi sull'origine della vita sulla Terra
· Esistono due concetti alternativi sulla possibilità dell'origine della vita sulla Terra: q abiogenesi – l'emergere di organismi viventi da sostanze inorganiche
Fasi di sviluppo della Terra (prerequisiti chimici per l'emergere della vita)
1. Fase stellare della storia della Terra q La storia geologica della Terra è iniziata più di 6 volte fa. anni fa, quando la Terra era un luogo caldo oltre 1000
L'emergere del processo di autoriproduzione delle molecole (sintesi della matrice biogenica dei biopolimeri)
1. Si è verificato come risultato dell'interazione dei coacervati con gli acidi nucleici 2. Tutti i componenti necessari del processo di sintesi della matrice biogenica: - enzimi - proteine - ecc.
Prerequisiti per l'emergere della teoria evoluzionistica di Charles Darwin
Prerequisiti socioeconomici 1. Nella prima metà del XIX secolo. L'Inghilterra è diventata uno dei paesi economicamente più sviluppati al mondo con un alto livello di
· Esposto nel libro di Charles Darwin “Sull’origine delle specie attraverso la selezione naturale o la preservazione delle razze preferite nella lotta per la vita”, che è stato pubblicato
Variabilità
Giustificazione della variabilità delle specie · Per corroborare la posizione sulla variabilità degli esseri viventi, Charles Darwin usò comuni
Variabilità correlativa
· Un cambiamento nella struttura o nella funzione di una parte del corpo provoca un cambiamento coordinato in un'altra o in altre, poiché il corpo è un sistema integrale, le cui singole parti sono strettamente interconnesse
Le principali disposizioni degli insegnamenti evoluzionistici di Charles Darwin
1. Tutte le specie di esseri viventi che abitano la Terra non sono mai state create da nessuno, ma sono sorte naturalmente 2. Essendo sorte naturalmente, le specie lentamente e gradualmente
Sviluppo di idee sulla specie
· Aristotele - usava il concetto di specie per descrivere gli animali, che non aveva contenuto scientifico ed era usato come concetto logico · D. Ray
Criteri di specie (segni di identificazione della specie)
· L'importanza dei criteri della specie nella scienza e nella pratica - determinazione dell'identità della specie degli individui (identificazione della specie) I. Morfologico - somiglianza delle eredità morfologiche
Tipi di popolazione
1. Panmittico - costituito da individui che si riproducono sessualmente e si fecondano in modo incrociato. 2. Clonale - da individui che si riproducono solo senza
Processo di mutazione
Cambiamenti spontanei nel materiale ereditario delle cellule germinali sotto forma di mutazioni genetiche, cromosomiche e genomiche si verificano costantemente durante l'intero periodo della vita sotto l'influenza delle mutazioni
Isolamento
Isolamento: arresto del flusso di geni da una popolazione all'altra (limitazione dello scambio di informazioni genetiche tra popolazioni) Il significato dell'isolamento come fa
Isolamento primario
· Non direttamente correlato all'azione della selezione naturale, è una conseguenza di fattori esterni · Porta ad una forte diminuzione o alla cessazione della migrazione di individui da altre popolazioni
Isolamento ambientale
· Sorge sulla base delle differenze ecologiche nell'esistenza di diverse popolazioni (diverse popolazioni occupano diverse nicchie ecologiche) v Ad esempio, la trota del lago Sevan p
Isolamento secondario (biologico, riproduttivo)
· È fondamentale nella formazione dell'isolamento riproduttivo · Nasce come risultato di differenze intraspecifiche negli organismi · Nasce come risultato dell'evoluzione · Ha due iso
Migrazioni
La migrazione è il movimento di individui (semi, pollini, spore) e dei loro alleli caratteristici tra popolazioni, che porta a cambiamenti nelle frequenze degli alleli e dei genotipi nei loro pool genetici Comune con
Ondate di popolazione
Onde di popolazione ("onde di vita") - forti fluttuazioni periodiche e non periodiche del numero di individui in una popolazione sotto l'influenza di cause naturali (S.S.
Il significato delle ondate di popolazione
1. Porta a un cambiamento indiretto e brusco nelle frequenze di alleli e genotipi nel pool genetico delle popolazioni (la sopravvivenza casuale degli individui durante il periodo di svernamento può aumentare la concentrazione di questa mutazione di 1000 r
Deriva genetica (processi genetico-automatici)
La deriva genetica (processi genetico-automatici) è un cambiamento casuale e non direzionale nelle frequenze degli alleli e dei genotipi, non causato dall'azione della selezione naturale.
Risultato della deriva genetica (per piccole popolazioni)
1. Provoca la perdita (p = 0) o la fissazione (p = 1) degli alleli in uno stato omozigote in tutti i membri della popolazione, indipendentemente dal loro valore adattivo - omozigosi degli individui
La selezione naturale è il fattore guida dell’evoluzione
La selezione naturale è il processo di sopravvivenza preferenziale (selettiva, selettiva) e di riproduzione degli individui più adatti e di non sopravvivenza o non riproduzione
La lotta per l'esistenza Forme di selezione naturale
Selezione guida (Descritta da Charles Darwin, insegnamento moderno sviluppato da D. Simpson, inglese) Selezione guida - selezione in
Selezione stabilizzante
· La teoria della selezione stabilizzante è stata sviluppata da un accademico russo. I. I. Shmagauzen (1946) Selezione stabilizzante - selezione operante in stalla
Altre forme di selezione naturale
Selezione individuale: sopravvivenza selettiva e riproduzione di singoli individui che hanno un vantaggio nella lotta per l'esistenza e nell'eliminazione degli altri
Principali caratteristiche della selezione naturale e artificiale
Selezione naturale Selezione artificiale 1. Sorse con l'emergere della vita sulla Terra (circa 3 miliardi di anni fa) 1. Sorse in luoghi non-
Caratteristiche generali della selezione naturale e artificiale
1. Materiale iniziale (elementare) - caratteristiche individuali dell'organismo (cambiamenti ereditari - mutazioni) 2. Sono effettuati secondo il fenotipo 3. Struttura elementare - popolazioni
La lotta per l’esistenza è il fattore più importante nell’evoluzione
La lotta per l'esistenza è un complesso di relazioni tra un organismo e fattori abiotici (condizioni fisiche di vita) e biotici (rapporti con altri organismi viventi).
Intensità della riproduzione
v Un singolo nematode produce 200mila uova al giorno; il ratto grigio partorisce 5 cucciolate all'anno di 8 piccoli, che raggiungono la maturità sessuale a tre mesi di età; raggiunge la prole di una dafnia
Le interspecie lottano per l’esistenza
· Si verifica tra individui di popolazioni di specie diverse · Meno acuto di quello intraspecifico, ma la sua tensione aumenta se specie diverse occupano nicchie ecologiche simili e hanno
Combattere i fattori ambientali abiotici sfavorevoli
· Osservato in tutti i casi in cui gli individui di una popolazione si trovano in condizioni fisiche estreme (calore eccessivo, siccità, inverno rigido, umidità eccessiva, terreni sterili, condizioni rigide
Grandi scoperte nel campo della biologia dopo la creazione di STE
1. Scoperta delle strutture gerarchiche del DNA e delle proteine, inclusa la struttura secondaria del DNA - la doppia elica e la sua natura nucleoproteica 2. Decifrare il codice genetico (la sua struttura a tripletta
Segni degli organi del sistema endocrino
1. Sono di dimensioni relativamente piccole (lobi o diversi grammi) 2. Anatomicamente non correlati tra loro 3. Sintetizzano ormoni 4. Hanno un'abbondante rete di vasi sanguigni
Caratteristiche (segni) degli ormoni
1. Formato nelle ghiandole endocrine (i neurormoni possono essere sintetizzati nelle cellule neurosecretrici) 2. Elevata attività biologica - la capacità di cambiare rapidamente e fortemente l'int
Natura chimica degli ormoni
1. Peptidi e proteine semplici (insulina, somatotropina, ormoni tropici dell'adenoipofisi, calcitonina, glucagone, vasopressina, ossitocina, ormoni ipotalamici) 2. Proteine complesse - tireotropina, luto
Ormoni del lobo medio (intermedio).
Ormone melanotropico (melanotropina) - scambio di pigmenti (melanina) nei tessuti tegumentari Ormoni del lobo posteriore (neuroipofisi) - ossitricina, vasopressina
Ormoni tiroidei (tiroxina, triiodotironina)
La composizione degli ormoni tiroidei comprende certamente iodio e l'aminoacido tirosina (0,3 mg di iodio vengono rilasciati quotidianamente come parte degli ormoni, pertanto una persona dovrebbe ricevere quotidianamente cibo e acqua
Ipotiroidismo (ipotiroidismo)
La causa dell'ipoterosi è una carenza cronica di iodio nel cibo e nell'acqua. La mancanza di secrezione ormonale è compensata dalla proliferazione del tessuto ghiandolare e da un aumento significativo del suo volume
Ormoni corticali (mineralcorticoidi, glucocorticoidi, ormoni sessuali)
Lo strato corticale è formato da tessuto epiteliale ed è costituito da tre zone: glomerulare, fascicolare e reticolare, aventi morfologie e funzioni diverse. Gli ormoni sono classificati come steroidi - corticosteroidi
Ormoni della midollare surrenale (adrenalina, norepinefrina)
- Il midollo è costituito da speciali cellule cromaffini, colorate di giallo (queste stesse cellule si trovano nell'aorta, nel ramo dell'arteria carotide e nei linfonodi simpatici; costituiscono tutte
Ormoni pancreatici (insulina, glucagone, somatostatina)
L'insulina (secreta dalle cellule beta (insulociti), è la proteina più semplice) Funzioni: 1. Regolazione del metabolismo dei carboidrati (l'unica riduzione dello zucchero
Testosterone
Funzioni: 1. Sviluppo dei caratteri sessuali secondari (proporzioni del corpo, muscoli, crescita della barba, peli del corpo, caratteristiche mentali di un uomo, ecc.) 2. Crescita e sviluppo degli organi riproduttivi
Ovaie
1. Organi accoppiati (dimensioni circa 4 cm, peso 6-8 g), situati nella pelvi, su entrambi i lati dell'utero 2. Sono costituiti da un gran numero (300-400 mila) cosiddetti. follicoli - struttura
Estradiolo
Funzioni: 1. Sviluppo degli organi genitali femminili: ovidotti, utero, vagina, ghiandole mammarie 2. Formazione dei caratteri sessuali secondari del sesso femminile (fisico, figura, deposizione di grasso, ecc.)
Ghiandole endocrine (sistema endocrino) e loro ormoni
Ghiandole endocrine Ormoni Funzioni Ghiandola pituitaria: - lobo anteriore: adenoipofisi - lobo medio - posteriore
Riflesso. Arco riflesso
Il riflesso è la risposta del corpo all'irritazione (cambiamento) dell'ambiente esterno ed interno, effettuata con la partecipazione del sistema nervoso (la principale forma di attività
Meccanismo di feedback
· L'arco riflesso non termina con la risposta del corpo alla stimolazione (il lavoro dell'effettore). Tutti i tessuti e gli organi hanno i propri recettori e vie nervose afferenti che si collegano ai sensi.
Midollo spinale
1. La parte più antica del sistema nervoso centrale dei vertebrati (appare per la prima volta nei cefalocordati - la lancetta) 2. Durante l'embriogenesi, si sviluppa dal tubo neurale 3. Si trova nell'osso
Riflessi scheletrico-motori
1. Riflesso del ginocchio (il centro è localizzato nel segmento lombare); riflesso rudimentale di antenati animali 2. Riflesso di Achille (nel segmento lombare) 3. Riflesso plantare (con
Funzione conduttore
· Il midollo spinale ha una connessione bidirezionale con il cervello (tronco e corteccia cerebrale); attraverso il midollo spinale, il cervello è collegato ai recettori e agli organi esecutivi del corpo
Cervello
· Il cervello e il midollo spinale si sviluppano nell'embrione dallo strato germinale esterno - ectoderma · Situato nella cavità del cranio del cervello · Coperto (come il midollo spinale) da tre strati
Midollo
2. Durante l'embriogenesi, si sviluppa dalla quinta vescicola midollare del tubo neurale dell'embrione 3. È una continuazione del midollo spinale (il confine inferiore tra loro è il luogo in cui emerge la radice
Funzione riflessa
1. Riflessi protettivi: tosse, starnuto, battito delle palpebre, vomito, lacrimazione 2. Riflessi alimentari: suzione, deglutizione, secrezione di succo dalle ghiandole digestive, motilità e peristalsi
Mesencefalo
1. Nel processo di embriogenesi dalla terza vescicola midollare del tubo neurale dell'embrione 2. Coperto di sostanza bianca, sostanza grigia all'interno sotto forma di nuclei 3. Ha i seguenti componenti strutturali
Funzioni del mesencefalo (riflesso e conduzione)
I. Funzione riflessa (tutti i riflessi sono innati, incondizionati) 1. Regolazione del tono muscolare durante il movimento, la camminata, la posizione eretta 2. Riflesso di orientamento
Talamo (talamo visivo)
· Rappresenta grappoli accoppiati di materia grigia (40 paia di nuclei), ricoperti da uno strato di sostanza bianca, all'interno – il terzo ventricolo e la formazione reticolare · Tutti i nuclei del talamo sono afferenti, sensoriali
Funzioni dell'ipotalamo
1. Centro superiore di regolazione nervosa del sistema cardiovascolare, permeabilità dei vasi sanguigni 2. Centro di termoregolazione 3. Organo di regolazione dell'equilibrio salino
Funzioni del cervelletto
· Il cervelletto è collegato a tutte le parti del sistema nervoso centrale; recettori cutanei, propriocettori dell'apparato vestibolare e motorio, sottocorteccia e corteccia cerebrale · Le funzioni del cervelletto indagano il percorso
Telencefalo (cervello, prosencefalo)
1. Durante l'embriogenesi, si sviluppa dalla prima vescicola cerebrale del tubo neurale dell'embrione 2. È costituito da due emisferi (destro e sinistro), separati da una profonda fessura longitudinale e collegati
Corteccia cerebrale (mantello)
1. Nei mammiferi e nell'uomo, la superficie della corteccia è piegata, ricoperta da convoluzioni e solchi, garantendo un aumento della superficie (nell'uomo è di circa 2200 cm2
Funzioni della corteccia cerebrale
Metodi di studio: 1. Stimolazione elettrica di singole aree (metodo di “impianto” di elettrodi in aree del cervello) 3. 2. Rimozione (estirpazione) di singole aree
Zone sensoriali (regioni) della corteccia cerebrale
· Rappresentano le sezioni centrali (corticali) degli analizzatori; ad essi si avvicinano gli impulsi sensibili (afferenti) provenienti dai recettori corrispondenti · Occupano una piccola parte della corteccia
Funzioni delle zone associative
1. Comunicazione tra diverse aree della corteccia (sensoriale e motoria) 2. Combinazione (integrazione) di tutte le informazioni sensibili che entrano nella corteccia con la memoria e le emozioni 3. Decisivo
Caratteristiche del sistema nervoso autonomo
1. Diviso in due sezioni: simpatica e parasimpatica (ognuna di esse ha una parte centrale e una periferica) 2. Non ha una propria afferente (
Caratteristiche delle parti del sistema nervoso autonomo
Divisione simpatica Divisione parasimpatica 1. I gangli centrali si trovano nelle corna laterali dei segmenti toracico e lombare della colonna vertebrale
Funzioni del sistema nervoso autonomo
· La maggior parte degli organi del corpo sono innervati sia dal sistema simpatico che da quello parasimpatico (doppia innervazione) · Entrambi i dipartimenti esercitano tre tipi di azioni sugli organi: vasomotoria,
L'influenza delle divisioni simpatica e parasimpatica del sistema nervoso autonomo
Dipartimento simpatico Dipartimento parasimpatico 1. Accelera il ritmo, aumenta la forza delle contrazioni cardiache 2. Dilata i vasi coronarici
Attività nervosa superiore dell'uomo
Meccanismi mentali di riflessione: meccanismi mentali per progettare il futuro in modo sensato
Caratteristiche (segni) di riflessi incondizionati e condizionati
Riflessi incondizionati Riflessi condizionati 1. Reazioni specifiche innate del corpo (trasmesse per eredità) - determinate geneticamente
Metodologia per lo sviluppo (formazione) dei riflessi condizionati
· Sviluppato da I.P. Pavlov sui cani durante lo studio della salivazione sotto l'influenza di stimoli luminosi o sonori, odori, tocchi, ecc. (il condotto della ghiandola salivare veniva fatto uscire attraverso una fessura
Condizioni per lo sviluppo dei riflessi condizionati
1. Lo stimolo indifferente deve precedere quello incondizionato (azione anticipatoria) 2. La forza media dello stimolo indifferente (con forza bassa e alta il riflesso può non formarsi
Il significato dei riflessi condizionati
1. Costituiscono la base dell'apprendimento, dell'acquisizione di abilità fisiche e mentali 2. Adattamento sottile delle reazioni vegetative, somatiche e mentali alle condizioni con
Frenatura (esterna) a induzione
o Si sviluppa sotto l'influenza di una sostanza estranea, inaspettata e fortemente irritante proveniente dall'ambiente esterno o interno v Fame grave, vescica piena, dolore o eccitazione sessuale
Inibizione condizionata dall'estinzione
· Si sviluppa quando lo stimolo condizionato non è sistematicamente rinforzato dall'incondizionato v Se lo stimolo condizionato viene ripetuto a brevi intervalli senza rinforzo
La relazione tra eccitazione e inibizione nella corteccia cerebrale
L'irradiazione è la diffusione dei processi di eccitazione o inibizione dalla fonte del loro verificarsi ad altre aree della corteccia. Un esempio di irradiazione del processo di eccitazione è
Cause del sonno
· Esistono diverse ipotesi e teorie sulle cause del sonno: Ipotesi chimica - la causa del sonno è l'avvelenamento delle cellule cerebrali con prodotti di scarto tossici, immagine
Sonno REM (paradossale).
· Si verifica dopo un periodo di sonno a onde lente e dura 10-15 minuti; poi cede nuovamente il posto al sonno a onde lente; si ripete 4-5 volte durante la notte Caratterizzato da rapidità
Caratteristiche dell'attività nervosa superiore umana
(differenze rispetto al RNL degli animali) · I canali per ottenere informazioni su fattori dell'ambiente esterno ed interno sono chiamati sistemi di segnalazione · Si distinguono il primo e il secondo sistema di segnalazione
Caratteristiche dell'attività nervosa superiore dell'uomo e degli animali
Animale Essere umano 1. Ottenere informazioni sui fattori ambientali solo utilizzando il primo sistema di segnali (analizzatori) 2. Specifico
La memoria come componente dell'attività nervosa superiore
La memoria è un insieme di processi mentali che assicurano la conservazione, il consolidamento e la riproduzione dell'esperienza individuale precedente v Processi di memoria di base
Analizzatori
· Una persona riceve tutte le informazioni sull'ambiente esterno ed interno del corpo necessarie per interagire con esso utilizzando i sensi (sistemi sensoriali, analizzatori) v Il concetto di analisi
Struttura e funzioni degli analizzatori
· Ogni analizzatore è costituito da tre sezioni anatomicamente e funzionalmente correlate: periferica, conduttiva e centrale · Danno ad una delle parti dell'analizzatore
Il significato degli analizzatori
1. Informazioni al corpo sullo stato e sui cambiamenti nell'ambiente esterno e interno 2. L'emergere di sensazioni e la formazione sulla base di concetti e idee sul mondo circostante, ad es. e.
Coroide (al centro)
· Situato sotto la sclera, ricco di vasi sanguigni, è costituito da tre parti: quella anteriore - l'iride, quella media - il corpo ciliare e quella posteriore - il tessuto vascolare vero e proprio
Caratteristiche delle cellule fotorecettrici della retina
Bastoni Coni 1. Numero 130 milioni 2. Pigmento visivo – rodopsina (viola visivo) 3. Numero massimo per n
Lente
· Situato dietro la pupilla, ha la forma di una lente biconvessa del diametro di circa 9 mm, è assolutamente trasparente ed elastica. Coperto da una capsula trasparente alla quale sono attaccati i legamenti del corpo ciliare
Funzionamento dell'occhio
· La ricezione visiva inizia con reazioni fotochimiche che iniziano nei bastoncelli e nei coni della retina e consistono nella disintegrazione dei pigmenti visivi sotto l'influenza dei quanti di luce. Esattamente questo
Igiene visiva
1. Prevenzione degli infortuni (occhiali di sicurezza nella produzione di oggetti traumatici - polvere, prodotti chimici, trucioli, schegge, ecc.) 2. Protezione degli occhi dalla luce troppo intensa - sole, energia elettrica
Orecchio esterno
· Rappresentazione del padiglione auricolare e del canale uditivo esterno · Padiglione auricolare - che sporge liberamente sulla superficie della testa
Orecchio medio (cavità timpanica)
· Si trova all'interno della piramide dell'osso temporale · È pieno d'aria e comunica con il rinofaringe attraverso un tubo lungo 3,5 cm e 2 mm di diametro - la tromba di Eustachio Funzione degli Eustachi
Orecchio interno
· Situato nella piramide dell'osso temporale · Comprende un labirinto osseo, che è una complessa struttura di canali · All'interno delle ossa
Percezione delle vibrazioni sonore
· Il padiglione auricolare capta i suoni e li dirige verso il canale uditivo esterno. Le onde sonore provocano vibrazioni del timpano, che vengono trasmesse da esso attraverso il sistema di leve degli ossicini uditivi (
Igiene uditiva
1. Prevenzione delle lesioni agli organi dell'udito 2. Protezione degli organi dell'udito dall'eccessiva forza o durata della stimolazione sonora - il cosiddetto. "inquinamento acustico", soprattutto in ambienti industriali rumorosi
Biosfera
1. Rappresentato da organelli cellulari 2. Mesosistemi biologici 3. Possibili mutazioni 4. Metodo di ricerca istologico 5. Inizio del metabolismo 6. Informazioni
“Struttura di una cellula eucariotica” 9. Organello cellulare contenente DNA 10. Ha pori 11. Svolge una funzione compartimentale nella cellula 12. Funzione
Centro cellulare
Test dettato digitale tematico sull'argomento “Metabolismo cellulare” 1. Eseguito nel citoplasma della cellula 2. Richiede enzimi specifici
Dettato programmato digitale tematico
sul tema “Metabolismo energetico” 1. Vengono effettuate reazioni di idrolisi 2. I prodotti finali sono CO2 e H2 O 3. Il prodotto finale è PVC 4. Il NAD viene ridotto
Stadio dell'ossigeno
Dettatura digitale tematica programmata sull'argomento "Fotosintesi" 1. Avviene la fotolisi dell'acqua 2. Avviene la riduzione
“Metabolismo cellulare: metabolismo energetico. Fotosintesi. Biosintesi delle proteine" 1. Effettuata negli autotrofi 52. Viene effettuata la trascrizione 2. Associata al funzionamento
Le principali caratteristiche dei regni eucariotici
Regno vegetale Regno animale 1. Hanno tre sottoregni: – piante inferiori (vere alghe) – alghe rosse
Caratteristiche dei tipi di selezione artificiale nell'allevamento
Selezione di massa Selezione individuale 1. Molti individui con le caratteristiche più pronunciate possono riprodursi
Caratteristiche generali della selezione di massa e individuale
1. Effettuata dall'uomo attraverso la selezione artificiale 2. Solo gli individui con la caratteristica desiderata più pronunciata possono riprodursi ulteriormente 3. Può essere ripetuto
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