Κεφάλαιο 2 1 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΜΟΡΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΖΩΝΤΑΝΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ «Οργανική» ένωση αναφέρεται σε ενώσεις του C Συμμετέχουν και άλλα στοιχεία 2
ΒΙΟΛΟΓΙΚΑ ΜΑΚΡΟΜΟΡΙΑ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ ΛΙΠΙΔΙΑ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ 4
ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ Ενώσεις C, Ο 2, Η 2 Δομικά υλικά και πηγή ενέργειας Γλυκόζη πιο κοινή πηγή ενέργειας ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ Πολυσακχαρίτες Άμυλο, κυτταρίνη 5
ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ Χωρίζονται σε: Μονοσακχαρίτες Δισακχαρίτες Πολυσακχαρίτες 6
ΜΟΝΟΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 ΔΙΣΑΚΧΑΡΙΤΕΣ Μαλτόζη Γλυκόζη + γλυκόζη Σακχαρόζη ή σουκρόζη Λακτόζη Γλυκόζη + φρουκτόζη Γλυκόζη + γαλακτόζη
Πολυσακχαρίτες Αποθηκευτικοί Άμυλο Αμυλοπηκτίνη Γλυκογόνο Δομικοί Κυτταρίνη Χιτίνη 10
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Αρθρόποδα: έντομα, αράχνες, καρκινοειδή
ΛΙΠΙΔΙΑ Υδρόφοβα μόρια Αποθήκη καυσίμων Δομικά συστατικά Βασικές Ομάδες Ουδέτερα λίπη (καύσιμα) Φωσφολιπίδια (δομικά) Στεροειδή (χοληστερίνη, ορμόνες) 17
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Ουδέτερα λίπη Δομή Λειτουργία
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Φωσφολιπίδια
Φωσφολιπίδια Συντακτικός τύπος της λεκιθίνης (φωσφοτιδυλοχολίνη) 21 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
Στεροειδή Σύνθετες αλκοόλες
ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Πολυμερή αμινοξέων 20 διαφορετικά αμινοξέα Αυστηρή οργάνωση και δομή 24
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Αμινοξέα
Αμινοξέα 26
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Πεπτιδικός δεσμός Οργάνωση και Δομή των πρωτεϊνών
Οργάνωση και Δομή των πρωτεϊνών 28 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
Μια από τις βασικότερες λειτουργίες: Ενζυμική δράση
ΝΟΥΚΛΕΪΚΑ ΟΞΕΑ Πολυμερή νουκλεοτιδίων 4 διαφορετικά αμινοξέα Αποθηκεύουν την πληροφορία για τη σύνθεση των πρωτεϊνών Μεταφορείς χημικής ενέργειας (ΑΤΡ) 35
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010 Μεταφορά πληροφορίας από τα νουκλεϊκά οξέα για τη σύνθεση των πρωτεϊνών
CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010
ΧΗΜΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΒΗΜΑ 1 Πρωτόγονη ατμόσφαιρα Αναγωγική (κυρίως Η 2 και λίγο Ο 2 ) και μεθάνιο (CH 3 ) και αμμωνία (ΝH 3 ) + Πηγή ενέργειας (UV ή ηλεκτρικές εκκενώσεις) Υπόθεση Oparin και Haldane Οργανικά μόρια (αμινοξέα, αζωτούχες βάσεις, σάκχαρα) 39
Πειραματική συσκευή παραγωγής οργανικών μορίων κάτω από έντονα αναγωγικές συνθήκες Miller και Urey, 1953 UV 40 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
ΧΗΜΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΒΗΜΑ 2 Σχηματισμός Πολυμερών Σε περιοχές με μεγάλη συγκέντρωση οργανικών μορίων Υψηλές θερμοκρασίες Οργανικά μακρομόρια και δομές 41
Πρωτεϊνοειδή σφαιρίδια Παρασκευασμένα από πολυαμινοξέα με σαφή μικροσκοπική δομή 42 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Παράχθηκαν ορισμένα μοριακά συστατικά των ζωντανών μορφών 4 δισ. έτη Οργάνωση της ύλης (πρώτα μόρια) Νουκλεϊκά Οξέα Κόσμος του RNA (το RNA ως Απλά γενετικά συστήματα καταλύτης) Παραγωγή πρωτεϊνών Τα πρώτα πρωτοκύτταρα ως Αυτοδιπλασιαζόμενα συστήματα Φυσική επιλογή 43
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Διάκριση οργανισμών Αυτότροφοι Ετερότροφοι Πρώτοι οργανισμοί Πρωτογενείς ετερότροφοι (από απλά θρεπτικά συστατικά) Πιθανώς αναερόβιοι Αυτότροφοι Απαιτεί ενζυμικές δραστηριότητες για μετατροπή ουσιών ΑΡΑ απαιτείται η εμφάνιση των ενζύμων 44
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Αυτότροφοι = Φωτοσύνθεση 6CO 2 + 6H 2 O φως C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Εμφάνιση της φωτοσύνθεσης και του Οξειδωτικού μεταβολισμού Αύξηση οξυγόνου (στο 1%) Ο 3 προστασία από UV Αύξηση αυτότροφων οργανισμών στην ξηρά Αύξηση οξυγόνου Παρεμπόδιση αναερόβιου μεταβολισμού Εμφάνιση του Οξειδωτικού μεταβολισμού 45
1.5 δισ 2.5 δισ Ο 2 3.5 δισ 4.5 δισ ΠΡΟΚΑΜΒΡΙΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΧΡΟΝΟΥ 46
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Εμφάνιση κυανοβακτηρίων και άλλων βακτηρίων Προκαρυωτικοί οργανισμοί (3 έως 1 δισ. έτη) Έλλειψη πυρήνα (πυρηνοειδές) Απουσία ιστονών Απουσία οργανιδίων με μεμβράνη Απουσία μίτωσης Βασίλειο των Μονήρων Ευβακτήρια (πραγματικά βακτήρια) Αρχαιοβακτήρια ή Αρχαία 47
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Εμφάνιση Ευκαρυωτικών οργανισμών (1,5 δισ. έτη) Παρουσία πυρήνα Παρουσία χρωματίνης (ιστόνες και RNA) Διαίρεση με μίτωση Παρουσία οργανιδίων με μεμβράνη Θεωρία της Ενδοσυμβίωσης Μονοκύτταρα αναερόβια πυρήνα & εσωτ. μεμβ. Ενσωμάτωση ή παρασιτισμός από αερόβια βακτ. DNA πλαστιδίων DNA κυανοβακτηρίων DNA μιτοχονδρίων DNA ιωδών βακτηρίων 48
49 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΕΜΒΙΩΝ ΟΝΤΩΝ Θεωρία της Ενδοσυμβίωσης 50
1.5 δισ 2.5 δισ Ο 2 3.5 δισ 4.5 δισ ΠΡΟΚΑΜΒΡΙΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΧΡΟΝΟΥ 51
Το Ρολόι του Βιολογικού Χρόνου 52 2011 Utopia Publishing, All rights reserved
Επόμενο Το Κύτταρο 53