ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Transcript

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΗ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΙΝΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ 1ο Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 1

2 ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ Από έδρας Δ. Ματθόπουλος Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 2

3 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ - ΖΩΗ Περιβάλλον Φύση Ζωής Προέλευση Ζωής Οργάνωση Ζωή Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 3

4 Περιβάλλον Διαστάσεις Περιβάλλοντος Σύμπαν - Γαλαξίες - Ουράνια Σώματα Υποατομικά σωματίδια Γη Έδαφος - Νερό - Αέρας Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 4

5 ΦΥΣΗ ΖΩΗΣ Χαρακτηριστικά Ζωής Μακρομόρια Μεταβολικοί Δρόμοι Ένζυμα Πιστή αναπαραγωγή Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 5

6 Ζωντανός Οργανισμός Αυτοσυναρμολογούμενο, αυτορυθμιζόμενο, αυτοαναπαραγόμενο ισοθερμικό ανοικτό σύστημα μορίων που λειτουργεί κάτω από την αρχή της μεγίστης οικονομίας Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 6

7 ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΖΩΗΣ Αναγωγική Ατμόσφαιρα H2S -NH3 -CO2 -CH4 -N2 -H Oparine - Ρωσία Haldane - Αγγλία 1950 Urey - Miller Πανσπερμικές θεωρίες Θρησκεία Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 7

8 Οργάνωση Ζωής ΚΥΤΤΑΡΟ ΟΡΓΑΝΙΔΙΑ ΥΠΕΡΜΟΡΙΑΚΑ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑΤΑ ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΑ ΔΟΜΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΕΝΔΙΑΜΕΣΑ ΜΟΡΙΑ ΠΡΟΔΡΟΜΑ ΜΟΡΙΑ ΠΥΡΗΝΑΣ ΜΙΤΟΧΟΝΔΡΙΟ ΧΛΩΡΟΠΛΑΣΤΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΡΙΒΟΣΩΜΑΤΙΑ ΕΝΖΥΜΙΚΑ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑΤΑ ΣΥΣΤΑΛΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΝΟΥΚΛΕΪΝΙΚΑ ΟΞΕΑ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΠΟΛΥΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ ΛΙΠΙΔΙΑ ΜΟΝΟΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ ΣΑΚΧΑΡΑ ΛΙΠΑΡΑ ΟΞΕΑ ΓΛΥΚΕΡΟΛΗ ΠΥΡΟΥΒΙΚΟ ΚΙΤΡΙΚΟ ΜΑΛΟΝΙΚΟ 3-Ρ-ΓΛΥΚΕΡΑΛΔΕΫΔΗ CO2 H2O NH3 N2 Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 8

9 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΖΩΗΣ Μεταβολικοί Δρόμοι Προς τη φορά της μείωσης της ελεύθερης ενέργειας ΔG0 = -RT ln Kισορ. Ένζυμα Συγκέντρωση αντιδρώντων ουσιών και προϊόντων της αντίδρασης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 9

10 ΚΥΤΤΑΡΟ Δομή Κυττάρου Προκαρυωτικό Ευκαρυωτικό Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 10

11 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 11

12 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Ανάπτυξη καλλιέργειας μικροοργανισμών σε αιώρημα Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 12

13 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Διαίρεση κυττάρου Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 13

14 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Διαίρεση κυττάρου Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 14

15 ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 15

16 Μεμβρανώδη Συστήματα Δομή κυτταροπλασματικής μεμβράνης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 16

17 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ελεύθερη Διάχυση Διευκολυνόμενη Διάχυση Ενεργός Μεταφορά Εγκλωβισμός σε εσοχές Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 17

18 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ελεύθερη Διάχυση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 18

19 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Διευκολυνόμενη Διάχυση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 19

20 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ενεργός Μεταφορά Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 20

21 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Φαγοκύτωση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 21

22 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Κυτταρικές Συνδέσεις Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 22

23 ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Κυτταρικές Συνδέσεις Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 23

24 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Απλές μεμβράνες Διπλές μεμβράνες Ενδοπλασματικό Δίκτυο Σύστημα Golgi Λυοσωμάτια Μικροσωμάτια Μιτοχόνδριο Χλωροπλάστης Πυρήνας Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 24

25 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Απλές μεμβράνες Διπλές μεμβράνες Χημικά εργαστήρια του κυττάρου Πληροφοριακά και ενεργειακά κέντρα του κυττάρου Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 25

26 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ενδοπλασματικό Δίκτυο Λείο Αδρό Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 26

27 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Σύστημα Golgi Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 27

28 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 28

29 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 29

30 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 30

31 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Μικροσωμάτια Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 31

32 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Μικροσωμάτια Γλυοξυλικός Κύκλος Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 32

33 ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαδικασία παραγωγής σακχάρων στους σπόρους των φυτών Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 33

34 Μιτοχόνδριο Ενεργειακά Μόρια Κυττάρων Συνένζυμο Α: Υψώνει το ενεργειακό επίπεδο ουσιών Αφυδρογονάσες NAD - FAD: Δεσμεύουν υδρογονοϊόντα και μεταφέρουν ηλεκτρόνια Τριφωσφορική Αδενοσύνη ΑΤΡ: Παρέχει ενέργεια 7 Kcal γιαναγίνουνχημικές αντιδράσεις Τριφωσφορική Γουανοσύνη GTP: Παρέχει ενέργεια για τη διαμόρφωση επιφανειών ώστε να γίνει μια χημική αντίδραση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 34

35 Μιτοχόνδριο Ενεργειακά Μόρια Κυττάρων Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 35

36 Μιτοχόνδριο Δομή Μιτοχονδρίου Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 36

37 Χημικές αντιδράσεις που οδηγούν στο Μιτοχόνδριο Γλυκόλυση Ζύμωση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 37

38 Αερόβιος Αναπνοή Διάσπαση Γλυκόζης Γλυκόλυση Σχηματισμός ακέτυλο -CoΑ Κύκλος του Krebs Μεταφορά Ηλεκτρονίων Κυτταρόπλασμα Κυτταρόπλασμα Μιτοχονδριακή Ουσία Εσωτερική Μεμβράνη Μιτοχονδρίου Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 38

39 Κύκλος του Krebs Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 39

40 Προσθετική ομάδα κυτοχρωμάτων Πρωτοπορφυρίνη ΙΧ Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 40

41 Σημεία παραγωγής ΑΤΡ κατά μήκος της αναπνευστικής αλυσίδας Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 41

42 Ενεργειακή απόδοση γλυκόλυσης και οξειδωτικής φωσφορυλίωσης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 42

43 Διαδικασίες Γλυκόλυσης και Οξειδωτικής Φωσφορυλίωσης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 43

44 Διάσπαση λιπών για την παραγωγή ενέργειας Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 44

45 Νεογλυκονική οδός Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 45

46 Χλωροπλάστης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 46

47 Φωτοενεργά μόρια α β γ Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 47

48 Φάσμα Απορρόφησης Φωτοσύνθεσης Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 48

49 Αντίδραση Φωτοσύνθεσης 2H2D + CO > ( CH2O ) + H2O + 2D nh2o + nco > ( CH2O )n + no2 Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 49

50 Ροή ηλεκτρονίων κατά τη φωτεινή αντίδραση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 50

51 Φωτοσυστήματα και μεταφορείς ηλεκτρονίων στη μεμβράνη των θυλακοειδών Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 51

52 Ροή ηλεκτρονίων α. Κατά την Οξειδωτική Φωσφορυλίωση β. Κατά την Φωτοφωσφορυλίωση Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 52

53 Σκοτεινή αντίδραση Κύκλος του Calvin Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 53

54 Παραγωγή εξοζών στους χλωροπλάστες 6CO2 + 12H2O + 18ATP + 12 NADPH + 12H > -----> γλυκόζη-6-p + 6O2 + 18ADP + 12NADP Pi + 6H2O Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 54