Βιολογία Γενικής Παιδείας by arogi.edu

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ

Οι οργανισμοί αποτελούνται από ύλη, η οποία συγκροτείται από στοιχεία. Ένα στοιχείο είναι μια ουσία που δεν μπορεί να διαχωριστεί σε άλλες ουσίες με χημικές αντιδράσεις. Σήμερα, οι επιστήμονες έχουν αναγνωρίσει πάρα πολλά στοιχεία που συναντιούνται στη φύση. Οξυγόνο, άνθρακας, νάτριο, χρυσός κλπ. Τα διάφορα στοιχεία ταξινομούνται στον περιοδικό πίνακα ανάλογα με τις ιδιότητές τους.

Κάθε στοιχείο, αποτελείται από συγκεκριμένο τύπο ατόμου, που είναι διαφορετικός από τα άτομα κάθε άλλου στοιχείου. Τα άτομα συνδυάζονται μεταξύ τους και, ενωμένα με χημικούς δεσμούς, σχηματίζουν τα μόρια. Τα μόρια, αποτελούν χημικές ενώσεις. Οι χημικές ενώσεις κατατάσσονται σε δυο μεγάλες κατηγορίες: τις οργανικές και τις ανόργανες. Ανόργανες ενώσεις: ενώσεις οι οποίες δεν περιέχουν άνθρακα, π.χ. υδροχλωρικό οξύ (HCl), χλωριούχο νάτριο (NaCl), νερό (Η2Ο), αμμωνία (ΝΗ3) κ.α. Μερικές ενώσεις του άνθρακα κατατάσσονται επίσης στις ανόργανες ενώσεις, π.χ. διοξείδιο του άνθρακα (CO2), μονοξείδιο του άνθρακα (CO). 

Οργανικές ενώσεις: ενώσεις οι οποίες περιέχουν άνθρακα. Οι ενώσεις αυτές αποτελούνται συνήθως από έναν βασικό ανθρακικό σκελετό, του οποίου οι άνθρακες συνδέονται με υδρογόνο και με άλλα στοιχεία, π.χ. αιθυλική αλκοόλη, μεθάνιο, πρωτεΐνες κ.α. 

Μικρά οργανικά μόρια, ενώνονται μέσα στα κύτταρα σχηματίζοντας μεγαλύτερα μόρια, τα λεγόμενα βιολογικά μακρομόρια ή βιομόρια. Τα μακρομόρια αποτελούν βασικά δομικά ή λειτουργικά συστατικά των κυττάρων των οργανισμών και παράγονται από τους ίδιους τους οργανισμούς. Οι τέσσερις βασικές κατηγορίες είναι:  Πρωτεΐνες (αποτελούνται από τα μονομερή αμινοξέα)

Νουκλεϊκά οξέα (αποτελούνται από τα μονομερή νουκλεοτίδια) Υδατάνθρακες (αποτελούνται από τα μονομερή μονοσακχαρίτες π.χ. γλυκόζη) Λιπίδια (λιπαρά οξέα, γλυκερόλη)

  

Το κύτταρο Όλοι οι οργανισμοί δομούνται από κύτταρα. Στην ιεραρχία της βιολογικής οργάνωσης, το κύτταρο είναι η πιο απλή μορφή ύλης που μπορεί να ζει. Είναι: «Η θεμελιώδης δομική και λειτουργική μονάδα όλων των οργανισμών» Τα κύτταρα διακρίνονται σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά με κριτήριο την πολυπλοκότητά τους και κυρίως την ύπαρξη οργανωμένου πυρήνα ή όχι.

Ένα προκαρυωτικό κύτταρο

Ένα ευκαρυωτικό κύτταρο

Βασικές διαφορές & ομοιότητες κυττάρων των κυττάρων των ευκαρυωτικών οργανισμών

προκαρυωτικών και

ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ όχι συγκροτημένος πυρήνας όχι μεμβρανώδη οργανίδια

ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ύπαρξη πυρήνα ύπαρξη μεμβρανωδών οργανιδίων (μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες, ενδοπλασματικό δίκτυο) Βακτήρια, κυανοβακτήρια Πρωτόζωα, μύκητες, φυτά, ζώα Ύπαρξη πλασματικής μεμβράνης Ύπαρξη ριβοσωμάτων DNA ως γενετικό υλικό

Η δομή και η λειτουργία κάθε κυττάρου, είτε αυτό είναι προκαρυωτικό είτε ευκαρυωτικό, καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό, από το γενετικό του υλικό (DNA). Το DNA αυτοδιπλασιάζεται μέσω της διαδικασίας της αντιγραφής, ώστε οι πληροφορίες που υπάρχουν καταγεγραμμένες σε αυτό, να μεταβιβαστούν αυτούσιες στα κύτταρα που θα προκύψουν από το μητρικό. Οι γενετικές πληροφορίες που διαθέτει κάθε κύτταρο εκφράζονται με τη βοήθεια των διαδικασιών της μεταγραφής και της μετάφρασης. Δηλαδή, με βάση τις αλληλουχίες του DNA, προκύπτουν οι πρωτεΐνες του κυττάρου, οι οποίες δομούν το κύτταρο (δομικές πρωτεΐνες) ή το βοηθούν να λειτουργήσει (λειτουργικές π.χ. ένζυμα). Η πρωτεϊνοσύνθεση (μετάφραση) γίνεται στα ριβοσώματα, τα οποία απαντώνται και στα ευκαρυωτικά και στα προκαρυωτικά κύτταρα.

Τα επίπεδα οργάνωσης της ζωής

μόριο  κύτταρο οργανισμός

και ακόμα παραπέρα…

πληθυσμός  κοινότητα  οικοσύστημα  βιόσφαιρα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Άνθρωπος και υγεία

1.1 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΥΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ Ομοιόσταση: Η ικανότητα του οργανισμού να διατηρεί σταθερή (όμοια) την κατάσταση του εσωτερικού περιβάλλοντός του, παρά τις συνεχείς εξωτερικές μεταβολές. Για να συντηρηθεί στη ζωή ο κάθε οργανισμός, για να επιτελέσει τις διάφορες λειτουργίες του, χρειάζεται ένα σταθερό περιβάλλον, το οποίο διατηρεί μέσω των ομοιοστατικών ρυθμιστικών μηχανισμών που διαθέτει.

Κάποιοι ομοιοστατικοί μηχανισμοί του ανθρώπου

Οι ομοιοστατικοί μηχανισμοί που ρυθμίζουν: 1. Θερμοκρασία σώματος στους 36,6οC (ρυθμίζεται μέσω του δέρματος) 2. Συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα (ρυθμίζεται από ήπαρ, ινσουλίνη) 3. pH αίματος {στο 7,4} (ρυθμίζεται από τους νεφρούς) 4. Επίπεδα CO2 στο αίμα (ρυθμίζεται από τους πνεύμονες) 5. Ανοσοβιολογικό σύστημα (ειδικός ομοιοστατικός μηχανισμός)

Διαταραχές της ομοιόστασης – αιτίες πρόκλησης:

1. Παθογόνοι μικροοργανισμοί 2. Ακραίες μεταβολές περιβαλλοντικών συνθηκών (θερμοκρασία, ακτινοβολίες, διαθεσιμότητα οξυγόνου) 3. Τρόπος ζωής (κάπνισμα, αλκοόλ) Επίσης: δηλητηρίαση, όγκος, έντονη συναισθηματική κατάσταση, χειρουργική επέμβαση κ.λ.π.

Όταν διαταράσσεται η ομοιόσταση ο οργανισμός αντιδρά για να την αποκαταστήσει. Η αδυναμία αποκατάστασής της μπορεί να οδηγήσει είτε σε αντιστρεπτά αποτελέσματα (ασθένεια) είτε σε μη αντιστρεπτά (ανεπανόρθωτη βλάβη του οργανισμού, ακόμη και θάνατος).

Μηχανισμός ρύθμισης της θερμοκρασίας του σώματος στους 36,6ο C: 1. ένα από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα ομοιοστατικού ελέγχου στον ανθρώπινο οργανισμό 2. εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος μεταβληθεί (αυξηθεί ή ελαττωθεί) η θερμοκρασία του σώματός μας τείνει να μεταβληθεί αναλόγως 3. ο οργανισμός διαθέτει μηχανισμούς που αποτρέπουν αυτή τη μεταβολή

ΟΜΟΙΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΡΥΘΜΙΣΗΣ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΣΤΟΥΣ 36,6OC ΟΤΑΝ Η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΑΥΞΑΝΕΤΑΙ Αύξηση θερμοκρασίας περιβάλλοντος Διέγερση θερμοϋποδοχέων δέρματος (εικ.1) (ειδικά νευρικά σωμάτια για την αίσθηση της θερμοκρασίας που ανιχνεύουν την αύξηση της θερμοκρασίας στο περιβάλλον) Μεταφορά ερεθίσματος στο κέντρο γενικών αισθήσεων του εγκεφάλου μέσω μηνυμάτων Μεταφορά της πληροφορίας στο κέντρο ρύθμισης της θερμοκρασίας, του εγκεφάλου

Διαστολή (εικ.2)

αποστολή μηνυμάτων σε:   Αιμοφόρα αγγεία επιφάνειας δέρματος Ιδρωτοποιούς αδένες Έκκριση ιδρώτα (εικ.3) Ψύξη της επιφάνειας του δέρματος (εικ.3)

Αύξηση της κυκλοφορίας του αίματος στην επιφάνεια του δέρματος

Ψύξη αίματος

Επιστροφή κρύου αίματος στο εσωτερικό του οργανισμού

Αποτροπή αύξησης θερμοκρασίας του σώματος (εικ.4)

Διευκρινιστικές εικόνες

Εικόνα 1.

Εγκάρσια τομή δέρματος όπου φαίνονται: οι θερμοϋποδοχείς της επιφάνειας του δέρματος, οι τρίχες του δέρματος, οι ιδρωτοποιοί αδένες καθώς και τα αιμοφόρα αγγεία

Εικόνα 2.

Στην εικόνα παρουσιάζονται τα αιμοφόρα αγγεία της επιφάνειας του δέρματος τα οποία, ανάλογα με της θερμοκρασία του περιβάλλοντος μεταβάλλουν τη διάμετρό τους. Ζεστό  Διαστολή Κρύο  Συστολή