Untitled

Biologia i ekologia - wykład 1

Organizacja materii żywej

  • Kluczowe pojęcia:

    • Biologia: nauka o życiu i organizmach żywych.

    • Ekologia: nauka badająca relacje między organizmami a ich środowiskiem.

    • Organizacja materii żywej: sposób, w jaki organizmy są zbudowane z podstawowych jednostek.

Procaryota & Eucaryota

  • Procaryota: organizmy jednokomórkowe, brak organelli błoniastych.

    • Przykłady: bakterie i sinice.

  • Eucaryota: organizmy zorganizowane w komórki eukariotyczne, które mają jądro komórkowe.

    • Przykłady: rośliny, zwierzęta, grzyby.

Budowa komórek i cykl komórkowy

  • Podział komórek:

    • Komórki procariotyczne: proste struktury, rybosomy 70S, genom w postaci nukleoidu.

    • Komórki eukariotyczne: złożone, rybosomy 80S, genom w jądrze komórkowym.

Poziomy organizacji życia

  1. Atomy

  2. Cząsteczki

  3. Kompleksy nadcząsteczkowe

  4. Organelle

  5. Komórki

  6. Tkanki

  7. Narządy

  8. Układy narządowe

  9. Organizmy

  10. Populacje

  11. Biocenozy

  12. Ekosystemy

  13. Biosfera

Skład organizmów żywych

  • Organizmy żywe składają się z 29 pierwiastków:

    • 13 niemetali (C, H, O, N, S, P, Cl, Br, I, F, B, Si, As).

    • 16 metali (Ca, Mg, K, Na, Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Mn, Al, Cd, Sn, Mo, V, Ti).

  • Makroskładniki (pierwiastki >1mg/g świeżej tkanki):

    • Biogenne: C, H, O, N, S, P.

    • Pozostałe: Na, K, Ca, Mg, Cl.

Przybliżony skład chemiczny organizmów

  • Wartości podane w przeliczeniu na suchą masę:

    • Węgiel: 50%

    • Wodór: 20%

    • Tlen: 10%

    • Azot: 8,5%

    • Wapń: 4%

    • Fosfor: 2,5%

    • Potas: 1%

    • Siarka: 0,8%

    • Sód: 0,4%

    • Chlor: 0,4%

    • Magnez: 0,1%

    • Żelazo: 0,01%

    • Mangan: 0,001%

    • Jod: 0,00005%

Główne biopolimery

  1. Białka: funkcje enzymatyczne i strukturalne.

  2. Kwasy nukleinowe (DNA, RNA): przechowywanie i przekazywanie informacji genetycznej.

  3. Węglowodany: substraty energetyczne, elementy strukturalne (mono-, oligo-, polisacharydy).

  4. Lipidy: substraty energetyczne, funkcje strukturalne.

Funkcje makroskładników niebiogennych (1)

  • Ca+2: regulator funkcji błon, cześć krzepnięcia krwi.

  • Mg+2: kofaktor enzymatyczny, stabilizacja rybosomów.

  • Na+: potencjał czynnościowy komórek nerwowych.

  • K+: ważny dla funkcjonowania błon komórkowych.

Funkcje makroskładników niebiogennych (2)

  • Fe+2: część białek transportujących tlen, kofaktor enzymatyczny.

  • Co+2: komponent kilku enzymów.

  • Cu+2: część białek transportujących.

  • Mn+2, Zn+2: kofaktory enzymów.

  • J: element hormonów tarczycy.

  • F-: wpływ na szkliwo zębów.

  • Si: składnik okrzemek i ścian roślin.

Woda

  • Funkcje:

    • Rozpuszczalnik, metabolit, stabilizator temperatury.

    • Nośnik ciśnienia osmotycznego.

    • Środowisko życia.

Budowa komórki

  • Skład komórki: białka, lipidy, węglowodany, woda, składniki mineralne (kg i %).

Komórka - bioreaktor chemiczny

  • Podstawowa jednostka życia, wiele odkryć z zakresu biologii komórkowej i biochemii zachodzących dzięki:

    • Mikroskopii elektronowej, ultrawirówkom.

    • Chromatografii, elektroforezie, spektroskopii, sekwencjonowaniu.

Domeny życia

Plan budowy komórek

  • Prokariotyczne: bakterie, sinice, jedno- i wielokomórkowe.

  • Eukariotyczne: inne organizmy, posiadają więcej organelli.

Budowa komórki bakteryjnej

  • Morfologia: kuliste, cylindryczne, spiralne.

  • Błona komórkowa: typowa dla wszystkich błon, z funkcjami transportowymi i metabolicznymi.

  • Ściana komórkowa: peptydoglikan, znaczenie w ochronie i kształcie komórki.

Błona komórkowa

  • Budowa: fosfolipidy, białka, ich funkcje w transporcie i metabolizmie.

Ściana komórkowa

Gram(+)

  • 40 warstw mureiny.

Gram(-)

  • Zewnętrzna błona, mniejsza grubość mureiny.

Przykładowe bakterie

  • Zakaźne: np. Salmonella, Streptococcus.

  • Patogenne, prowadzą do stanów zapalnych i innych chorób.