ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΕΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ 1ο Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 1

ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ Από έδρας Εργαστηρίων Δ. Ματθόπουλος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 2

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ ΥΛΗΣ Από Έδρας Διδασκαλία Περί Ζωής Φύση, Προέλευση, Οργάνωση Ζωής. Περί Κυττάρου Ιοί, Προκαρυωτικό, Ευκαρυωτικό Κύτταρο. Περί Μεμβρανωδών Συστημάτων Δομή και ιδιότητες. Διαπερατότητα Κυτταροπλασματικής Μεμβράνης. Μιτοχόνδριο Χλωροπλάστης Γενικά περί Κυτταροσκελετού Πυρήνας Εισαγωγή στις Βιοχημικές Διεργασίες Κυττάρων Διαδικασία Αντιγραφής - Μεταγραφής του DNA. Διαδικασία Μετάφρασης του RNA. Πρωτεϊνοσύνθεση. Γενετικός Κώδικας. Ροή και Μεταβίβαση Γενετικής Πληροφορίας Διαδικασία Μεταβίβασης των Γενετικών Πληροφοριών στους Απογόνους. Μεντελισμός Νόμοι του Mendel. Προεκτάσεις του Μεντελισμού. Περί Εξέλιξης Εξέλιξη Οργανισμών. Γενικά στοιχεία περί Φυτών Γενικά στοιχεία περί Ζώων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 3

Βιβλιογραφία Γ.Ν. Θωμόπουλος Ο Υποκυτταρικός Κόσμος. Οργανίδια και ασθένειες Γ.Ν. Θωμόπουλος Βιολογία Κυττάρου Λ.Χ. Μαργαρίτης Κυτταρική Βιολογία, τ.1,2 Β. Μαρμάρας, Μ. Λαμπροπούλου - Μαρμάρα Βιολογία Κυττάρου. Μοριακή προσέγγιση B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, Ν. Ανάγνου, Κ. Σταματόπουλος Βασικές αρχές Κυτταρικής Βιολογίας, τ. 1,2 D.J. Taylor, N.P.O. Green, G.W. Stout, R. Soper Biological Science, v. 1,2 P.H. Raven, G.B. Johnson Biology G.H. Fried, G.J. Hademenos Biology E.P. Solomon, L. Berg, D.W. Martin Biology R.A. Wallace, G.P. Sanders, R.J. Ferl Biology, The Science of Life J. Dodds Biology at a glance D. Rickwood, B.D. Hames Cell and Molecular Biology. Essential data B. Alberts, D. Bray, J. Lewis Molecular Biology of the Cells W.M. Becker, J.B. Reece, M.F. Poenie The world of the Cell G.M. Cooper The Cell. A Molecular Approach R. Rizzuto, C. Fasolato Imaging Living Cells K.W. Jean A survey of Cell Biology B. Alberts, D. Bray, A. Johnson, J. Lewis Essential Cell Biology. An introduction to molecular biology of the cell H. Lodish, D. Baltimore, A. Berk Molecular Cell Biology H. Lodish Molecular Cell Biology Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 4

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ ΥΛΗΣ Εργαστηριακές Ασκήσεις Βιολογίας Άσκηση 1 η : Λειτουργία Εργαστηρίου Ασφάλεια Άσκηση 2 η : Εργαστηριακά Όργανα Μικροσκόπιο Φυγόκεντρος Ζυγός Πεχάμετρο (Μέτρηση Οξύτητας Υγρών) Σιφόνια Μεταφοράς Υγρών Παρασκευή Διαλυμάτων Άσκηση 3 η : Ζωικό Κύτταρο Φυτικό Κύτταρο Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 5

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ - ΖΩΗ Περιβάλλον Φύση Ζωής Προέλευση Ζωής Οργάνωση Ζωής Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 6

Περιβάλλον Διαστάσεις Περιβάλλοντος Σύμπαν - Γαλαξίες - Ουράνια Σώματα Υποατομικά σωματίδια Γη Έδαφος - Νερό - Αέρας Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 7

ΦΥΣΗ ΖΩΗΣ Χαρακτηριστικά Ζωής Μακρομόρια Μεταβολικοί Δρόμοι Ένζυμα Πιστή Αναπαραγωγή Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 8

Ζωντανός Οργανισμός Αυτοσυναρμολογούμενο, αυτορυθμιζόμενο, αυτοαναπαραγόμενο ισοθερμικό ανοικτό σύστημα μορίων που λειτουργεί κάτω από την αρχή της μεγίστης οικονομίας Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 9

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΖΩΗΣ Αναγωγική Ατμόσφαιρα H2S - NH3 - CO2 - CH4 - N2 - H20 1920 Oparine - Ρωσία Haldane - Αγγλία 1950 Urey - Miller Πανσπερμικές θεωρίες Θρησκεία Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 10

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΖΩΗΣ Μη βιοτικές μορφές Ιοί Ιοειδή Prions Βιοτικές μορφές Προκαρυωτικοί Οργανισμοί Ευκαρυωτικοί Οργανισμοί Φυτικοί Ζωικοί Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 11

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 Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 12

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΖΩΗΣ Μεταβολικοί Δρόμοι Προς τη φορά της μείωσης της ελεύθερης ενέργειας ΔG0 = -RT ln Kισορ. Ένζυμα Συγκέντρωση αντιδρώντων ουσιών και προϊόντων της αντίδρασης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 13

ΚΥΤΤΑΡΟ Δομή Κυττάρου Προκαρυωτικό Ευκαρυωτικό Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 14

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 15

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Ανάπτυξη καλλιέργειας μικροοργανισμών σε αιώρημα Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 16

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Διαίρεση κυττάρου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 17

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Διαίρεση κυττάρου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 18

ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 19

Μεμβρανώδη Συστήματα Δομή κυτταροπλασματικής μεμβράνης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 20

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ελεύθερη Διάχυση Διευκολυνόμενη Διάχυση Ενεργός Μεταφορά Εγκλωβισμός σε εσοχές Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 21

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ελεύθερη Διάχυση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 22

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Διευκολυνόμενη Διάχυση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 23

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ενεργός Μεταφορά Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 24

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Φαγοκύτωση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 25

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Κυτταρικές Συνδέσεις Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 26

ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Κυτταρικές Συνδέσεις Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 27

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Απλές μεμβράνες Διπλές μεμβράνες Ενδοπλασματικό Δίκτυο Σύστημα Golgi Λυοσωμάτια Μικροσωμάτια Μιτοχόνδριο Χλωροπλάστης Πυρήνας Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 28

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Απλές μεμβράνες Διπλές μεμβράνες Χημικά εργαστήρια του κυττάρου Πληροφοριακά και ενεργειακά κέντρα του κυττάρου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 29

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ενδοπλασματικό Δίκτυο Λείο Αδρό Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 30

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Σύστημα Golgi Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 31

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 32

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 33

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Λυοσωμάτια Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 34

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Μικροσωμάτια Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 35

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Μικροσωμάτια Γλυοξυλικός Κύκλος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 36

ΜΕΜΒΡΑΝΩΔΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διαδικασία παραγωγής σακχάρων στους σπόρους των φυτών Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 37

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 για να γίνουν χημικές αντιδράσεις Τριφωσφορική Γουανοσύνη GTP: Παρέχει ενέργεια για τη διαμόρφωση επιφανειών ώστε να γίνει μια χημική αντίδραση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 38

Μιτοχόνδριο Ενεργειακά Μόρια Κυττάρων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 39

Μιτοχόνδριο Δομή Μιτοχονδρίου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 40

Χημικές αντιδράσεις που οδηγούν στο Μιτοχόνδριο Γλυκόλυση Ζύμωση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 41

Αερόβιος Αναπνοή Διάσπαση Γλυκόζης Γλυκόλυση Σχηματισμός ακέτυλο - CoΑ Κύκλος του Krebs Μεταφορά Ηλεκτρονίων Κυτταρόπλασμα Κυτταρόπλασμα Μιτοχονδριακή Ουσία Εσωτερική Μεμβράνη Μιτοχονδρίου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 42

Κύκλος του Krebs Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 43

Προσθετική ομάδα κυτοχρωμάτων Πρωτοπορφυρίνη ΙΧ Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 44

Σημεία παραγωγής ΑΤΡ κατά μήκος της αναπνευστικής αλυσίδας Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 45

Ενεργειακή απόδοση γλυκόλυσης και οξειδωτικής φωσφορυλίωσης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 46

Διαδικασίες Γλυκόλυσης και Οξειδωτικής Φωσφορυλίωσης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 47

Διάσπαση λιπών για την παραγωγή ενέργειας Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 48

Νεογλυκονική οδός Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 49

Χλωροπλάστης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 50

Φωτοενεργά μόρια α β γ Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 51

Φάσμα Απορρόφησης Φωτοσύνθεσης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 52

Αντίδραση Φωτοσύνθεσης 2H2D + CO2 ------> ( CH2O ) + H2O + 2D nh2o + nco2 ------> ( CH2O )n + no2 Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 53

Ροή ηλεκτρονίων κατά τη φωτεινή αντίδραση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 54

Φωτοσυστήματα και μεταφορείς ηλεκτρονίων στη μεμβράνη των θυλακοειδών Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 55

Ροή ηλεκτρονίων α. Κατά την Οξειδωτική Φωσφορυλίωση β. Κατά την Φωτοφωσφορυλίωση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 56

Σκοτεινή αντίδραση Κύκλος του Calvin Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 57

Παραγωγή εξοζών στους χλωροπλάστες 6CO2 + 12H2O + 18ATP + 12 NADPH + 12H + ------> -----> γλυκόζη-6-p + 6O2 + 18ADP + 12NADP + + 17Pi + 6H2O Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 58

Αυτός είναι ένας σκελετός Συμβάλλει στη στήριξη ενός δημιουργήματος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 59

Και αυτός είναι ένας σκελετός Συμβάλλει στη στήριξη και την κίνηση ενός δημιουργήματος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 60

Και αυτός είναι ένας σκελετός Συμβάλλει στη στήριξη και την κίνηση ενός δημιουργήματος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 61

Και αυτός είναι ένας σκελετός Συμβάλλει στη στήριξη και την κίνηση ενός δημιουργήματος Είναι ο σκελετός των κυττάρων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 62

ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΣΥΜΒΑΛΛΕΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΣΧΗΜΑΤΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟ ΚΙΝΗΣΗΣ Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 63

ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΣ Μυοσίνης Ακτίνης Τροπομυοσίνης Τροπονίνης α-ακτινίνης Φιλαμίνης Τουμπουλίνης Σπεκτρίνης Δεσμίνης Κερατίνης Κλαθρίνης Συνοδών μορίων Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 64

Κυτταροσκελετός Κυτταροσκελετός Μικροσωλήνων Κυτταροσκελετός Μυοϊνιδίων Κυτταροσκελετός Ενδιάμεσων Ινιδίων Κυτταροσκελετός Μικροϊνιδίων Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 65

Κυτταροσκελετός Μικροσωλήνων Βλεφαρίδες Μαστίγια Βασικά Σωμάτια Κεντρίδια Κυτταροπλασματικοί Μικροσωλήνες Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 66

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΒΛΕΦΑΡΙΔΕΣ ΜΑΣΤΙΓΙΑ Φλαζελίνη Ζωολογία Δ. Ματθόπουλος 67

ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ Βλεφαρίδες - Μαστίγια Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 68

Βασικά Σωμάτια Συντονισμένη κίνηση βλεφαρίδων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 69

Κεντρίδια Πυρηνική Άτρακτος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 70

Κυτταροσκελετός Μικροσωλήνων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 71

Κίνηση Κυττάρων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 72

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ Ισοκατανομή Γενετικού Υλικού Κυτταρικός Κύκλος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 73

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΙΑΙΡΕΣΗ Οργάνωση μικροσωλήνων κατά τα διάφορα στάδια της μίτωσης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 74

Μικροσωλήνες και νεοπλασματικά κύτταρα Κανονικά κύτταρα Νεοπλασματικά κύτταρα Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 75

Μικροσωλήνες και νεοπλασματικά κύτταρα Μικροσωλήνες και νεοπλασματικά κύτταρα Δράση της camp Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 76

Κυτταροσκελετός Μικροσωλήνων Οργάνωση μικροσωλήνων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 77

Κυτταροσκελετός Μυοϊνιδίων Δομή Μυοϊνιδίων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 78

Κυτταροσκελετός Μυοϊνιδίων Δομή Μυοϊνιδίων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 79

Δομή ινιδίου μυοσίνης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 80

Δομή ινιδίου ακτίνης - τροπομυοσίνης - τροπονίνης Actine-G Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 81

Αλληλεπίδραση συσταλτών πρωτεϊνών Τροπομυοσίνη Ακτίνη Θέση πρόσδεσης μυοσίνης Κεφαλή μυοσίνης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 82

Αναγέννηση τριφωσφορικής αδενοσίνης κινάση 2ADP ---------------------> AMP + ATP μυοκινάση ADP + φωσφοκρεατίνη ---------------------> κρεατίνη + ΑΤΡ γλυκόλυση ADP + Pi ---------------------> ATP οξειδωτική ADP + Pi ---------------------> ATP φωσφορυλίωση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 83

Αναγέννηση ΑΤΡ για τη μυϊκή συστολή Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 84

Μυοσκελετικές πρωτεΐνες σε μη μυικά κύτταρα ακτίνη α -ακτινίνη τροπομυοσίνη Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 85

Σχήμα κυττάρων - Διαμορφώσεις μικροϊνιδίων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 86

Κυτταρικές επαφές Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 87

Διαίρεση κυττάρων Κυτταρικός Κύκλος Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 88

Διαίρεση κυττάρων Ανάφαση Τελόφαση Ύστερη Τελόφαση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 89

Διαίρεση κυττάρων Δακτύλιος μυοσίνης-ακτίνης στην αύλακα της κυτταρικής διαίρεσης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 90

Μικροϊνίδια νεοπλασματικών κυττάρων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 91

ΠΥΡΗΝΑΣ Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Μικροσκόπιο Αντίθεσης Φάσεων Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 92

Διαμόρφωση Πυρηνικής Μεμβράνης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 93

Σχηματική αναπαράσταση πόρων πυρηνικής μεμβράνης Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 94

Πυρηνική Λάμινα Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Διαγραμματική αναπαράσταση Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 95

Διαμόρφωση Πυρηνίσκου Βιολογία Δ. Ματθόπουλος 96