Βιολογία Κεφάλαιο 3: Βιομόρια

Αποταμιευτικά υλικά, όπως τα κοκκία γλυκογόνου και τα σταγονίδια λίπους, που παραμένουν σταθερά για χρονικό διάστημα εξαρτώμενο από τις μεταβολικές ανάγκες του κυττάρου

Τα απλά μόρια γίνονται τμήματα μακρομορίων, τα μακρομόρια υπερμοριακά σύμπλοκα, που με τη σειρά τους συνιστούν τα κυτταρικά οργανίδια

Πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες (πολυσακχαρίτες), λιπίδια

Μικρά μόρια που σχηματίζουν τα μεγαλύτερα

Κατά την ένωση αστικών δομών, απελευθερώνεται ένα μόριο νερού

Συνολικά, τα κυτταρικά οργανίδια δίνουν τη βασική μονάδα της ζωής, το κύτταρο

Βασικές χημικές ουσίες που αποτελούν τα κύτταρα: νερό, πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες, ανόργανα υλικά

Τα μόρια που εισέρχονται σε ένα κύτταρο σχηματίζουν μια οργανωμένη ιεραρχία

Η βασική μονάδα της ζωής, που αποτελείται από ένα σύνολο κυτταρικών οργανιδίων.

Θεωρία που δέχεται ότι όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα, τα οποία αποτελούν την απλούστερη δομική και λειτουργική μονάδα.

Οργανισμοί με απλή κυτταρική δομή, χωρίς πραγματικό πυρήνα, όπως τα βακτήρια.

Οργανισμοί με πιο πολύπλοκη κυτταρική δομή που διαθέτουν πυρήνα, όπως τα φυτά και τα ζώα.

Η μεμβράνη που περιβάλλει το κύτταρο και ελέγχει τι εισέρχεται και εξέρχεται.

Η υδάτινη φάση εντός του κυττάρου, που περιέχει διάφορα διαλυμένα μόρια.

Η διαδικασία κατά την οποία τα κύτταρα μετατρέπονται σε διαφορετικούς τύπους, αποκτώντας εξειδικευμένη δομή και λειτουργία.

Ένας μοριακός σχηματισμός που περιέχει DNA, με γενετικές πληροφορίες.

Το πρωτεϊνικό υλικό που περιέχει γενετικές πληροφορίες.

Εργοστάσια ενέργειας του κυττάρου, υπεύθυνα για την παραγωγή ενέργειας (ATP).

Σύστημα μεμβρανών, υπεύθυνο για την παραγωγή και μεταφορά πρωτεϊνών.

Σύστημα μεμβρανών, υπεύθυνο για τη συσκευασία και διανομή πρωτεϊνών.

Μικρά οργανίδια που βοηθούν στην άμυνα του κυττάρου.

Φυσιολογικό φαινόμενο με το οποίο τα κύτταρα διαιρούνται σε δύο καιδημιουργούνται νέα.

Σύνολο ενεργών μορίων που είναι υπεύθυνα για τις λειτουργίες του κυττάρου.

Ένα διαφοροποιημένο τμήμα του ενδομεμβρανικού συστήματος του ευκαρυωτικού κυττάρου.

Η μία πλευρά των σάκων του Golgi που συνορεύει με το ΕΔ, όπου εισέρχονται κυστίδια από το Ε.Δ.

Η πλευρά του Golgi όπου εκφυλίζονται κυστίδια, απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους στο εξωκυττάριο περιβάλλον.

Είναι η εξωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων.

Είναι η εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων, που εγκολπώνεται δημιουργώντας λοβούς.

Μικρά, προεξέχοντα μέρη της εσωτερικής μεμβράνης των μιτοχονδρίων, αυξάνοντας την επιφάνεια.

Το εσωτερικό χώρο του μιτοχονδρίου.

Ο κύκλος μεταβολικών αντιδράσεων που λαμβάνει χώρα στη μήτρα του μιτοχονδρίου.

Διαδικασία στο μιτοχόνδριο που παράγει ATP, χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια από την αναπνοή.

Η κυτταρική μεμβράνη επιτρέπει τη διέλευση μικρών, μη πολικών μορίων άμεσα, όπως νερό και λίπη, με βάση την κλίση συγκέντρωσης.

Η διέλευση πολικών μορίων, όπως ιόντα και σάκχαρα, μέσω της μεμβράνης απαιτεί την βοήθεια ειδικών πρωτεϊνών-μεταφορέων.

Για να διέλθουν τα πολικά μόρια, οι πρωτεΐνες δημιουργούν δίαυλους, δηλαδή πόρους διαμέσου του λιπιδικού στρώματος.

Η μεμβράνη μπορεί να δημιουργήσει εγκολπώματα για να εισάγει ή να εξάγει μακρομόρια, που δεν μπορούν να περάσουν άμεσα. Τα εγκολπώματα σχηματίζουν κυστίδια που αποκόπτονται από την μεμβράνη.

Η κυτταροφαγία είναι μια μορφή ενδοκυττάρωσης που καταπίνει στερεά υλικά, όπως βακτήρια.

Η κυτταροποσία είναι μορφή ενδοκυττάρωσης που καταπίνει υγρά υλικά, όπως πρωτεΐνες.

Η πλασματική μεμβράνη μπορεί να σχηματίσει μικρολάχνες για να αυξήσει την απορροφητικότητα των κυττάρων.

Τα κύτταρα επικοινωνούν με χασματοσύνδεσμούς που δημιουργούν δίαυλους επικοινωνίας.

Τα δεσμοσώματα δρουν σαν 'κλείδωμα' που συνδέουν τα κύτταρα μεταξύ τους.

Ο πυρήνας είναι το οργανίδιο που περιέχει το γενετικό υλικό του κυττάρου (DNA).

Το DNA, το RNA και οι πρωτεΐνες είναι πληροφοριακά βιομόρια που παίζουν κεντρικό ρόλο στις βιολογικές διεργασίες.

Το κεντρικό δόγμα της βιολογίας περιγράφει τη ροή γενετικής πληροφορίας από το DNA στο RNA και στη συνέχεια στις πρωτεΐνες.

Η αλληλουχία των αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη καθορίζεται από την αλληλουχία των νουκλεοτιδίων στο mRNA, η οποία με τη σειρά της καθορίζεται από το DNA.

Το DNA έχει τη δυνατότητα να αυτοαναπαράγεται, δηλαδή να δημιουργεί αντίγραφα του εαυτού του.

Η δομή και η λειτουργία των πρωτεϊνών εξαρτώνται άμεσα από την αλληλουχία των αμινοξέων που τις συνθέτουν.

Οι πρωτεΐνες συμμετέχουν σε πολλές βασικές κυτταρικές διεργασίες, όπως η καταλυτική δραστηριότητα, η δομική σταθερότητα, η μεταφορά, η αλληλεπίδραση με άλλα βιομόρια, η κίνηση και ο έλεγχος της γονιδιακής έκφρασης.

Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από μονομερή, τα οποία είναι τα αμινοξέα.

Υπάρχουν 20 διαφορετικά αμινοξέα, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικό δεσμό, σχηματίζοντας μια αλυσίδα που ονομάζεται πολυπεπτιδική αλυσίδα.

Η τρισδιάστατη δομή μιας πρωτεΐνης είναι απαραίτητη για τη λειτουργία της.

Οι ινώδεις πρωτεΐνες αποτελούνται από παράλληλες πολυπεπτιδικές αλυσίδες, σχηματίζοντας ινίδια και δομικά στοιχεία συνδετικού ιστού.

Οι σφαιρικές πρωτεΐνες αναδιπλώνονται σε σφαιρική μορφή και συμμετέχουν σε διάφορες κυτταρικές λειτουργίες, όπως καταλυτικές, ορμονικές, μεταφορικές.

Τα νουκλεϊκά οξέα είναι το DNA και το RNA.

Τα νουκλεοτίδια αποτελούνται από τρία μέρη: αζωτούχος βάση, σάκχαρο (πεντόζη) και φωσφορική ομάδα.

Το DNA περιέχει δεοξυριβόζη, φωσφορικό οξύ και τέσσερις αζωτούχες βάσεις: αδενίνη (Α), θυμίνη (Τ), κυτοσίνη (C), γουανίνη (G).

Τα νουκλεοτίδια ενώνονται μεταξύ τους με δεσμό μεταξύ της φωσφορικής ομάδας του ενός νουκλεοτιδίου και του 3'άνθρακα της πεντόζης του επόμενου νουκλεοτιδίου.

Το DNA έχει τη δομή της διπλής έλικας.

Η διαδικασία παραγωγής ATP μέσω του ηλεκτρονικού μεταφορέα στην εσωτερική μεμβράνη του μιτοχονδρίου.

Το mtDNA έχει διαφορετική κωδικοποίηση βάσεων από το πυρηνικό DNA.

Η παρουσία mtDNA δίνει στα μιτοχόνδρια μερική αυτονομία, καθώς μπορούν να αντιγράφουν, να μεταγράφουν και να μεταφράζουν το δικό τους DNA.

Τα μιτοχόνδρια κληρονομούνται μόνο από τη μητέρα, καθώς το μαστίγιο του σπερματοζωαρίου, το οποίο φέρει τα μιτοχόνδρια του, δεν εισέρχεται στο ωάριο.

Η διαίρεση των μιτοχονδριών συμβαίνει ανεξάρτητα από τη κυτταρική διαίρεση, κατά τη διάρκεια της μεσόφασης.

Τα μιτοχόνδρια είναι υπεύθυνα για την παραγωγή της ενέργειας που απαιτείται για τις μεταβολικές λειτουργίες των ευκαρυωτικών κυττάρων.

Τα λυσοσώματα και τα υπεροξυσώματα είναι οργανίδια που παίζουν σημαντικό ρόλο στην αποικοδόμηση μακρομορίων.

Τα λυσοσώματα είναι σφαιρικά οργανίδια που περιβάλλονται από μονή μεμβράνη και περιέχουν ένζυμα που μπορούν να διασπάσουν διάφορα βιομόρια.

Τα υπεροξυσώματα παράγουν και διασπούν υπεροξείδιο του υδρογόνου, ένα τοξικό μόριο, μέσω των ενζύμων οξειδάσης και καταλάσης.

Τα υπεροξυσώματα είναι σφαιρικά οργανίδια με μονή μεμβράνη, δεν περιέχουν DNA και ριβοσώματα, και οι πρωτεΐνες τους συντίθενται στο αδρό ΕΔ και τα ένζυμα σε ελεύθερα ριβοσώματα.

Τα υπεροξυσώματα περιέχουν ένζυμα που διασπούν λιπαρά οξέα και αμινοξέα, όπως οξειδάση και καταλάση.

Τα λυσοσώματα συμμετέχουν στην κυτταροφαγία, την αυτοφαγία και την αυτόλυση, διεργασίες που οδηγούν στην αποδόμηση κυτταρικών συστατικών.

Η κυτταροφαγία είναι η πρόσληψη αδιάλυτων μεγάλων υλικών ή ολόκληρων κυττάρων, ενώ η κυτταροποσία είναι η πρόσληψη διαλυτού εξωκυττάριου υλικού.

Τα λυσοσωματικά ένζυμα διασπούν τα βιομόρια σε δομικούς λίθους, οι οποίοι διαπερνούν τη μεμβράνη και χρησιμοποιούνται στο κυτταρόπλασμα.