Lectii de sinteza - stiinte - clasa a xii a

LECTII DE SINTEZA

STIINTE - CLASA A XII A

SEMESTRUL I

CAPITOLUL I : MOLECULELE VIETII

• ELEMENTE CHIMICE : In organismele vii exista peste 40 de elemente chimice; ele nu exista in forma libera ci sub forma de combinatii organice si anorganice.

& In functie de cantitatea lor elementele chimice se impart in :

1.     macroelemente: C,H,O,N,P,S

2.     microelemente :Cl, K, Ca, Mg, Si, Al, Cu, Fe,Zn etc

& Componentele chimice ale celulei vii: apa, saruri minerale, substante organice (glucide, lipide, proteine, acizi nucleici)

& Apa:

* cea mai raspandita substanta de pe pamant

* este indispensabila vietii

* reprezinta 60% din masa celulei, 90% din plasma sangvina

* are functie de termoreglare

* este bun solvent si mediu de dispersie

* cantitatea de apa depinde de varsta si sex

• COMPUSI ORGANICI

1. GLUCIDE = ZAHARIDE=HIDRATI DE CARBON

& Clasificare :

1. monozaharide: glucoza, fructoza
2. oligozaharide : zaharoza, maltoza
3. polizaharide: amidon, celuloza

& Functii:

* rol energetic

* substante de rezerva : la plante( amidon) si la animale(glicogen)

* substante de sustinere : plante (celuloza)

& Origine :

* zaharoza ( zahar) : trestie de zahar , sfecla de zahar etc

* fructoza : fructe

* lactoza : lapte

* amidon : cereale, orez, cartofi, legume uscate

2. LIPIDE = GRASIMI

& Clasificare

1. lipide de constitutie ( fosfolipide)
2. lipide de rezerva ( in tesuturi subcutanate, si tesuturi periviscerale)

& Functii:

* rol de izolant termic

* protectie mecanica ( rinichi, ficat, ochi)

* impermeabilitatea penajului( pasari acvatice)

* intra in alcatuirea membranei celulare

* depozitare de vitamine liposolubile: A,D,E,K

& Origine:

* grasimi saturate ( solide) : carne, untura, produse lactate

* grasimi nesaturate(lichide) : nuci, peste gras, plante oleaginoase

3. PROTEINE

& Clasificare

9. In functie de solubilitatea in apa:

1. insolubile: cheratina (par, unghii,lana), colagen (piele), fibrina (matase)
2. solubile : hemoglobina (in sange), albumina(albus de ou), gluteine (cereale)

II. Dupa produsii rezultati din reactia de hidroliza:

1.     holoproteine ( din hidroliza rezulta aminoacizi)

2.     heteroproteine (din hidroliza rezulta protide)

III. Dupa valoarea lor biologica:

1.     complete (contin aminoacizi esentiali pt .sinteza proteinelor)

2.     partial complete ( contin toti aminoacizii dar nu in proportii optime pt. sinteza proteinelor)

& Functii :

* rol structural, plastic, de constructie

* rol enzimatic (proteine -enzime)

* rol hormonal

* rol imunologic

& Origine:

Proiect: PROIECT DE ACTIVITATE - GRUPA: Mare -pregatitoare joc didactic: joc exercitiu "Vreau sa fiu scolar" Proiect: Evaluare finala-nivel i-pe domenii experientiale

* proteine de origine animala : lapte si derivate, carne si derivate, peste, ou

* proteine de origine vegetala : cereale, cartofi, leguminoase, nuci etc

4. ACIZII NUCLEICI

& Clasificare :

1.ADN (acidul dezoxiribonucleic)

2. ARN ( acidul ribonucleic)

& Structura: sunt formati din unitati mai simple numite nucleotide

1 nucleotida= 1 baza azotata+ 1 zahar+ 1 radical fosfat

n nucleotide = 1 lant( catena) polinucleotidic(a)

ADN : este format din 2 lanturi polinucleotidice infasurate elicoidal in jurul unui ax central= dublu helix

ARN : este format dintr-un lant polinucleotidic

Tipuri de ARN: ARNm ( mesager), ARNt (transport), ARNr (ribozomal

CAPITOLUL II : CEASUL MOLECULAR AL VIETII

• TEORIA CELULARA

& Celula = unitatea structurala, functionala si genetica.

& Principalele idei

* corpul plantelor si animalelor sunt formate din celule

* celulele au o viata individuala proprie

* intr-un organism pluricelular celulele se afla intr-o interdependenta

* exista 2 tipuri de celule : procariote ( bacterii si alge albastre verzi) si eucariote (protiste, ciuperci, plante, animale)

* celula este cea mai mica unitate vie capabila sa se replice

* celula este un sistem biologic aflat intr-un schimb permanent de materie si energie cu mediul

• EVOLUTIE, IMBATRANIRE, MOARTE CELULARA

& Evolutia de la molecula la organism multicelular

sinteza compusilor organici → aparitia macromoleculelor → Sinteza ARN → sinteza proteinelor → sinteza ADN → aparitia procariotului ancestral → eubacterii

→ arhebacterii

→ eucariote unicel.

eucariote unicelulare → eucariote pluricelulare

& Evolutie de la celula ou la organism

celula ou → embrion → organism tanar → organism adult → celule sexuale

( zigot)

& Apoptoza = moarte celulara programata (implica un program genetic)

• BIOTEHNOLOGII. CLONARE. AMELIORARE

& Biotehnologii = ansamblu de metode si tehnici prin care se utilizeaza microorganisme ( de exemplu bacterii ) pt. obtinerea unor substante necesare in diferite domenii ; de asemenea se pot obtine organisme reprogramate genetic

& Clonare terapeutica = se realizeaza cu ajutorul celulelor stem

& Celule stem = celule din maduva osoasa care sunt multipotente si din care se diferentiaza alte linii celulare ( in special elemente figurate)

Clasificarea celulelor stem :

1. celule unipotente: produc un singur de celule (de exemplu piele)
2. celule multipotente : produc un numar limitat de tipuri celulare

( de ex. elemente figurate)

3. celule pluripotente : produc toate tipurile de celule existente intr-un organism(ex. celule placentare)
4. celule totalpotente: produc un individ complet (embrion cu 2-8 celule)

& Surse de celule stem : maduva osoasa, sange, cornee, retina, os, muschiul scheletic, pulpa dentara, ficat, piele, mucoasa gastrointestinala, pancreas

& Aplicatii : medicina regenerativa, testarea medicamentelor etc.

• PROIECTUL GENUMULUI UMAN

& 1981 in SUA s-a lansat idea realizarii unui proiect cu scopul descifrarii genomului uman

& Genomul uman = alcatuit din 80.000-100.000 gene (10% din genom cuprinde secvente cu informatie genetica)

& Obiective:

* identificarea genelor din ADN uman

* determinarea secventelor de perechi de baze azotate ce alcatuiesc ADN

* stocarea informatiei obtinute intr-o baza de date

* dezvoltarea metodelor si tehnologiilor pt. studiul acestor date

* sa dea raspunsuri probabil etice, legale si sociale

* alcatuirea unei harti a cromozomilor pe care sa fie localizate genele

* 99,5% din secventele de ADN sunt identice la toata populatia

& Aplicatii

* medicina moleculara

* bioarheologie, antropologie

* medicina legala

* agricultura, cresterea animalelor, bioprocesare

• INGINERIE GENETICA

& Definitie : ansamblu de metode si tehnici prin care se modifica materialul genetic; are la baza Tehnica ADN recombinant si Transferul de gene de la o specie la alta

& Tehnica ADN recombinant cuprinde

* extragerea ADN din specii diferite

* formarea unor molecule hibride

* reintroducerea ADN recombinant

& Transferul de gene de la o specie la alta

Trebuie utilizati vectori ce transfera informatia genetica dintr-o celula in alta *plasmide (molecule de ADN din bacterii)

* virusuri (de ex. bacteriofagi)

* liposome (picaturi mici de lipide)

& Aplicatii:

* s-au obtinut insulina si hormoni de crestere

* s-au obtinut interferonii (celule specializate pt. lupta impotriva infectiilor virale)

& Organisme modificate genetic= organisme care contin o combinatie noua de material genetic care le confera noi caracteristici

Beneficii :

* plante rezistente la seceta si daunatori

* cereale cu continut ridicat de proteine

* cereale fara gluten

* orez cu continut ridicat de vitamina A

* tomate cu coacere in timpul transportului

Efecte adverse :

* incrucisare cu alte specii naturale

* efect asupra diversitatii genetice

* diminuarea rezistentei la factori patogeni

CAPITOLUL III : SISTEME DESCHISE BIOLOGICE

& Sistemul = grupare de elemente identice sau diferite aflate in interactiune

Clasificarea sistemelor : Ilya Prigogine

1. sist. izolate ( nu prezinta schimburi de subst. si energie cu mediul)
2. sist. inchise ( nu prezinta schimb de subst. cu mediul ci doar energie)
3. sist. deschise ( prezinta schimb de subst si energie cu mediul)

• COMUNICARE CELULARA : se realizeaza la toate organismelor la nivelul jonctiunilor intercelulare.

Clasificarea jonctiunilor:

1.     de ocluzie (sudeaza membranele)

2.     de ancorare (leaga celulele)

3.     de comunicare ( cuplarea electrica si metabolica a celulelor cu aceeasi functie)

& Celula comunica permanent cu mediul inconjurator prin membrana celulara

• SISTEME INFORMATIONALE . CODUL GENETIC

& Codul genetic: este format din totalitatea codonilor

Codon : secventa de 3 nucleotide care determina sinteza unui aminoacid; exista 20 de tipuri de aminoacizi iar pentru codificarea lor exista 64 codoni

Caracteristicile codului genetic

1. este universal (acelasi codon codifica acelasi aminoacid la toate organismele), din cei 64 de codoni doar 61 codifica, 4 sunt codoni sunt STOP ( marcheaza sfarsitul informatiei genetice)
2. este nesuprapus ( doi codoni vecini nu au nucleotide commune)
3. fara virgule ( intre codoni nu exista spatii, citirea se face continuu)
4. degenerat ( un aminoacid este codificat de mai multi codoni)
5. ambiguu ( un codon determina includerea mai multor tipuri de aminoacizi in proteine)

• REGLAJUL GENETIC AL SINTEZEI PROTEINELOR

& Biosinteza proteinelor : se realizeaza in 2 etape

1.Transcriptia = reprezinta copierea informatiei genetice a unei catene de ADN in ARNm (mesager) sub actiunea enzimei ARN polimeraza

2. Translatia = decodificarea informatiei genetice din ARNm intr-o catena polipeptidica

& Reglajul genetic la procariote (bacterii)

* se realizeaza doar la nivelul transcriptiei

* teoria reglajului a fost elaborata de F.Jacob si J.Monod

* au facut experiente pe bacteria E.coli

Exista 3 tipuri de reglaj genetic la bacterii:

1.     inductibil (intervine in sinteza enzimelor catabolice)

2.     represibil (intervine in sinteza enzimelor anabolice)

3.     prin retroinhibitie ( feed-back) : produsul final al sintezei proteice ajuns la o anumita concentratie va bloca propria sa sinteza prin cuplarea cu una dintre primele enzime ale caii metabolice

& Reglajul genetic la eucariote ( protiste, ciuperci, plante, animale)

Se realizeaza prin diferite mecanisme:

* la nivelul fibrelor de cromatina

* prin inactivarea unor segmente de cromozomi

* la nivelul transcriptiei si translatiei

* prin hormoni

* la nivelul maturarii ARNm precursor

• STARE DE SANATATE .STARE DE BOALA

& Imunitate = reactia organismului la patrunderea unui anumit agent patogen sau substanta straina (antigen) prin sinteza unei substante (anticorpi) care sa neutralizeze antigenul

Imunitatea poate fi : innascuta si dobandita ( pasiv = prin laptele matern si activ =prin contact cu boala si vaccinare)

& Vaccinuri produse biologice care contin bacterii vii cu virulenta atenuata, bacterii omorate, toxine modificate, virusuri cu virulenta atenuata, virusuri inactive; acestea introduce in organism genereaza o reactie imunitara, generand o stare de protectie temporara fata de un anumit agent infectios

& Substante antimicrobiene

Clasificare a subst.cu actiune antimicrobiana:

1.     Dezinfectante (antiseptice) = au actiune nespecifica cu efecte toxice asupra agentilor patogeni

2.     Chimioterapicele si antibioticele = substante care introduse in organism au efecte toxice asupra microorganismelor, paraziti si celule atipice (canceroase)

& Transplanturi. Grefe. Inlocuitori de organe

Transplanturi = actiune medicala de inlocuire a unor tesuturi (organe) umane compromise din corpul unui subiect uman cu alte structuri similare dovedite sanatoase

& 25 octombrie 2005 Legea privind efectuarea prelevarii si transplantul de organe, tesuturi si celule de origine umana