MIHAELA SERBAN – Lectia nr. 15 – FUNCTIILE MATERIALULUI GENETIC

0
652

ARN mesager

  • transcris de ARN polimeraza sub forma de ARN mesager precursor ce contine extroni (segmente noninformationale), exoni (segmente informationale)
  • in urma prelucrarii enzimatice vor fi eliminate segmente noninformationale àARN mesager matur ce va copia informatia genetica de pe ADN si o transporta la ribozomi unde dicteaza ordinea de asamblare a aminoacizilor

 

ARN de transfer

  • transporta aminoacizi din citoplasma la locul de sinteza(la ribozomi) si se constituie mai intai ca ARN precursor ce va fi prelucrat enzimatic àARN de transport matur cu o structura particulara (are si secvente monocatenare cu portiuni bicatenare)
  • pe o bucla – ANTICODON – = o tripleta de baze azotate complementare cu aminoacidul pe care il transporta

ARN ribozomal

  • Intra in sinteza ribozomilor si are rol important in sinteza proteinelor
  • Se constituie din proteinele ribozomale si ARN de la nivelul nucleului
  • Gena sau segm pt. ARN ribozomal ce trebuie copiat se gaseste intr-un nr. mare de copii =ADN repetitiv

 

Functiile materialului genetic
  1. Autocatalitica (de replicatie)
  2. Heterocatalitica (de biosinteza a proteinelor specifice organismului)

 

  1. Functia autocatalitica

REPLICATIA ADN = capacitatea materialului genetic de autosinteza

-se realizeaza dupa modelul semiconservativ cu ajutorul  mai multor enzime dintr-o molecula de ADN dublu catenara obtinandu-se doua molecule de ADN dublu catenar in care o catena este veche si una nou sintetizata.

 

Replicatia se desfasoara in mai multe etape :

1) Ruperea puntilor de H dintre bazele azotate si separarea catenelor moleculei de ADN in 2 monocatene sub actiunea unei enzime numite HELICAZA.

  • A) Refacerea catenelor noi pe matrita (modulul) monocatenara de ADN prin atasarea nucleotidelor libere din citoplasma pe baza complementarietatii.
    -Sinteza se face sub controlul enzimei ADN polimeraza.
    ADN polimeraza trebuie sa gaseasca o zona dublu catenara de care sa se lege
    -Intervine enzima primaza ce initiaza sinteza unui primer (secventa scurta de ARN complementara cu monocatena de ADN pe care se constituie)
  1. Eliminarea primerului se face cu ajutorul enzimei ribonucleoza la eucariote si cu ajutorul ADN polimerazei la procariote.
  2. Deplasarea ADN polimerazei de-a lungul matrita polimerizand in sensul 5’ à 3’
    -Catena nou sintetizata este catena conducatoare pentru ca sinteza ei decurge mai repede ca la cealalta ; sinteza ei decurge continuu
    -Daca deplasarea si polimerizarea porneste de pe catena 3’ in directia 5’ polimerizarea se realizeaza discontinuu; catena nou sintetizata este fragmentata si se cheama catena intarziata
    -rezultatul replicarii este obtinerea a doua molecule de ADN dublu catenare dintr-o molecula de ADN dulu catenara.

Replicatia asigura transmiterea caracterului ereditar la descendenta.

 

  1. Functia heterocatalitica
-vegetale

-animale

-minerale

Organismele heterotrofe preiau din mediu ?principii? nutritive

 

ce sunt prelucrate de organismele heterotrofe in elemente de biostructura.

-sinteza ?proteinelor? specifice se face dupa un cod chimic inscris in macromolecula de ADN nuclear.

-sinteza se desfasoara in mai multe etape :

1) Transcriptia = copierea informatiei genetice de pe o catena a moleculei de ADN de catre ARN mesajer in paralel cu formarea ARNului de transport
-ARN matur constituit paraseste nucleul pt a participa la sinteza proteica
-ARN matur nou constituit transporta informatia copiata la ribozomi asociindu-se cu acestia si cunstituind poliribozomi.
POLIRIBOZOMI=unitatea ce dicteaza ordinea de asamblare aminoacizilor in citoplasma
-in paralel are loc activarea si atasarea aminoacizilor liberi din citoplasma de ARN de transport sub actiunea unei enzime aminoacid sintetaza dar si energie de la ATP
-se ataseaza pe baza de complement
-catena de ARN are baze azotate
2) Traducerea sau decodificarea (translatia)
-ea incepe mereu de la acelasi codon=codon initiator
-continuitatea traducerii este asigurata de enzime=factori de elongatie
-traducerea continua pana la codonul stop
-dupa asamblare => lanturi polinucleotidice

 

CODUL GENETIC NUCLEAR

Este mecanismul de functionare a organismelor. El constituie legatura dintre nucletidele molecuei de AND nuclear si modul cum se succed aminoacizii in ribozomi pentru sinteza proteinelor specifice=alfabetul vietii

 

Alcatuire

E alcatuit din 64 de codoni care reprezinta 64 de combinatii ale celor 4 baze azotate ale ARN mesager

Codonul = unitatea de structura si functie a codului genetic.

-Codul genetic este universal = aceiasi 20 de aminoacizi sunt codificati de aceleasi triplete in toata lumea vie.

-Din 64 de codoni 61 codifica cei 20 de aminoacizi iar 3 codoni au semnificatia de stop UAA,UAG,UGA

 

REGLAJUL GENETIC AL ACTIVITATII CELULARE

Sistemul informational = ADN cu informatia genetica

Este ajustarea sintezelor celulare dupa necesitatile momentului

-nucleul = centrul de comanda si control pt toate procesele metabolice asigurand plasticitatea functionala a celulei

Regaljul genetic la eucariote

Se manifesta la toate nivelurile de organizare:

-molecular(gene,cromozomi,acizi nucleici atat in sinteza ADN cat si in biosinteza proteinelor)

-celular(interactiunea materialului genetic nuclear cu citoplasma)

-individual

 

La nivel de biosinteza a proteinelor reglarea genelor se manifesta pe parcursul intregului proces de biosinteza, actionand la 5 niveluri :
-de maturare a ARNului mesager
-de transport al ARN m in citoplasma (riboz)

Cel mai important nivel de reglare la eucariote este nivelul transcriptional prin care se determina ce gene vor fi transcrise de ARN mesager

Cromozomul eucariot nu e liber ci e asociat cu proteine cromozomiale numite histone sau monohistone, pt. a forma niste unitati care se repeta numite nucleozomi.

 

Mutatiile

Mutatiile = modificari de structura si functionalitate a materialului genetic

Modificarile constau in :

-erori in succesiunea nucleotidelor

-modificari in relatiile dintre gene

-anomalii in diviziune

-modificari in chimismul si metabolismul celulei

-modificari fenotipice majore (aspect anormal)

Dupa cantitatea de material genetic implicata exista 3 tipuri de mutatii :

GENICE modificari in structura anumitor gene sau segmente de gene, ce detin anumite functii metabolice, care duc la maladii metabolice (guta, diabet, hipercolesterol)

CROMOZOMIALE rearanjarea unor segmente dintr-un cromozom (Crix-du-chat)

GENOMICE modificarea numarului de cromozomi dintr-o celula (trisomia, sindromul Down)

 

Mutatiile genice

Exemple :

Albinismul este o maladie cauzata de mutatia genei ce determina o enzima responsabila de pigmentii melanici din tegument

Cretinismul sporadic(gusegen) absenta unei enzime responsabila cu transformarea tirozinei in tiroxina => inapoiere mentala

Hemofilia produsa de o gena mutanta plasata pe cromozomul X, responsabila de coagularea sangelui (femeile sunt purtatoare dar se manifesta la barbati)

Daltonismul mecanism de transmitere ca la hemofilie, doar ca persoana nu poate distinge rosu de verde.

 

Mutatiile cromozomiale

Deletie = pierdere de segmente cromozomiale

Aditie = adaugare de segmente cromozomiale

Inversie = inversarea pozitiei

Translocatie = schimb de segmente intre cromozomi diferiti

Fiziune centrica = separarea cromozomilor metacentrici => 2 cromozomi acrocentrici

Fiziune cromozomiala = 2 cromozomi acrocentrici se unesc
Crix du chat = pierderea bratului scurt al cromoz. 5’

 

Mutatii genomice

Poliploidiile = multiplicarea nr. de seturi de cromozomi dintr-o celula

Valoroase la plante

Incompatibile cu viata la animale

Aneuploidiile = mutatii genomice ce constau in aparitia unui cromozom suplimentar sau absenta lui din garnitura cromozomiala a celulei (Sindromul Down)

Cauza aparitiei aneuploidiilor e nondisjunctia cromozomilor in meioza rezultand gameti neechilibrati genetic. Acestia pot participa la fecundatie => maladii genetice.

 

Sindromul Down :
craniu mic
profil facial plat
organe genitale slab dezvoltate
musculatura hipotonica
retardare mintala

Identificarea maladiilor cromozomiale se face dupa
dermatoglife
retardare
sterilitate
anomalii congenitale
organe genitale cu aspect ambiguu
viata scurta etc.

Factori cu potential mutagen

-fizici
-radiatii ionizate(X, gamma, beta, alpha)
-radiatii neionizate(UV)
-chimici
-coloranti sintetici
-conservanti alimentari
-aditivi alimentari
-insecticide etc.
-biologici
-virusuri ecogene (Simian, Poliomei)

FUNCŢIILE CORPULUI UMAN

Posted on 31 octombrie 2012 by Veritas

Anatomia omului este studiată în general prin observarea multiplelor și variatelor organe ale corpului. Multe dintre acestea pot fi grupate laolaltă în diferite sisteme, pe baza modului în care unele organe și structurile asociate lor acționează împreună pentru a îndeplini funcțiile specifice ale organismului. In final, toate sistemele – si celulele minuscule care sunt componentele de bază ale tuturor organelor și țesuturilor – sunt implicate în menținerea sănătății și a unei stări de echilibru intern ale organismului în prezența unor factori constant variabili.

Organismul uman prezintă 3 mari funcţii: functia de relatie, de nutritie si de reproducere.

SUBCAPITOLUL I

FUNCŢIA DE RELAŢIE

 

Prin această funcţie se realizează legătura între organism şi mediul extern, organismul uman ia cunoştinţa despre realitatea înconjurătoare şi acţionează în consecinţa la diferiţi stimuli din mediul înconjurător.

Funcţia de relaţie este înfăptuita de către sistemul nervos, endocrin şi locomotor (sistem osos şi muscular).

Baza anatomica a funcţiei de relaţie o reprezintă organele de simţ  →  componente nervoase, care au rolul de a capta informaţia, a o conduce la nivelul centrilor nervoşi unde are loc analiza şi sinteză acestor informaţii. Organele de simt infaptuiesc functia de relatie prin intermediul analizatorilor.

   Analizatorii sunt sisteme care au rolul de a recepţiona, conduce şi transforma în senzaţii specifice excitaţiile primite din mediul extern sau intern. Ei contribuie la realizarea integrării organismului în mediu şi la coordonarea funcţiilor organismului.

Analizatorii sunt sisteme morfologice care:

– sesizează prin receptori specifici, modificările din mediul extern şi intern, ce acţionează asupra organismului;

– conduc impulsurile nervoase în ariile corticale corespunzătoare;

– realizează analiza şi sinteza impulsurilor nervoase determinând formarea de senzaţii specifice.

Orice analizator prezintă trei segmente:
– segmentul extern ( periferic ) – receptorii;
– segmentul intermediar – nervii;
– segmentul central – centrii nervoşi.

   Prezentarea detaliata a fiecarui analizator in parte va fi realizat in urmataoarea parte a lucrarii.

SUBCAPITOLUL II

FUNCŢIA DE NUTRIŢIE

 

Această funcţie este realizată de către aparatul respirator, digestiv, circulator (cardiovascular şi limfatic) şi excretor.

Prin functia de nutritie se intelege activitatea prin care organismul prelucreaza si transporta substante: respiratie, hranire, circulatie si excretie.

Activitatile fiziologice ale organismului uman necesita un consum permanent de energie. Energia utilizata provine din substantele organice care sunt supuse, la nivel celular, unor procese de oxido-reducere in urma carora rezulta si CO2, care trebuie eliminat. Totalitatea organelor care au rolul de a prelua, din aerul atmosferic, O2 necesar acestor procese si de a elimina CO2 din organism, alcatuiesc sistemul respirator.

 

    II.1. Respiraţia în funcţia de nutriţie

Reprezintă procesul fiziologic prin care la nivelul celulei substanţei organice sunt oxidate rezultând energie.

Respiraţia cuprinde schimburile gazoase dintre organism şi mediu (respiraţie externă), preluarea oxigenului şi eliberarea dioxidului de carbon, precum şi transportul gazelor respiratorii până la nivelul celulelor (respiraţie celulară).

Respiraţia celulară (numită şi respiraţie internă) este reprezentată de ansamblul proceselor prin care oxigenul sangvin este cedat celulelor şi utilizat în metabolism, iar CO2 rezultat este trecut în sânge. Din punct de vedere funcţional respiraţia internă cuprinde două procese: schimbul de gaze la nivel tisular şi respiraţia celulară propriu-zisă.

 

     Schimbul de gaze tisular

Transferul oxigenului din sângele capilar către celule de utilizare are loc printr-un proces de difuziune prin intermediul lichidului interstiţial. Difuziunea gazelor prin endoteliul capilar şi prin membranele celulare depinde de aceiaşi factori care condiţionează difuziunea gazelor la nivelul plămânilor.

Oxigenul trece dinspre sânge spre ţesuturi de la o presiune parţială 97,5 mm Hg la 40 mm Hg, în timp ce CO2 trece în sânge de la o presiune de 47 mm Hg în ţesuturi la o presiune parţială de 40 mm Hg.

Oxigenul este adus de sânge sub formă de HbO2 săturat în proporţie de 97,5%. Gradul de saturaţie a Hb variază proporţional cu valoarea presiunii parţiale a O2 din aerul alveolar, cu care se echilibrează. Curba de disociere a HbO2 în funcţie de presiunea parţială a oxigenului nu este lineara ci are forma literei S italic. La nivelul ţesuturilor unde pO2 este 40 mm Hg disocierea HbO2 se face până la 50-70%, şi este favorizată de patru factori: scăderea pO2, creşterea temperaturii locale, scăderea pH-ului şi creşterea cantităţii de CO2.

Respiraţia celulară propriu-zisă

 

Din oxidarea glucidelor, lipidelor şi proteinelor (prin dehidrogenări, hidratări, decarboxilări sau dezaminări) rezultă CO2, H2O şi energie. Respiraţia celulară este un fenomen de oxidare biologică în cadrul căruia O2 intervine ca acceptor final de electroni şi de H+ (activaţi în prealabil în mitocondrii prin reacţii de oxidoreducere ce constituie lanţul respirator) formând apă, iar în urma oxidării carbonului terminal se generează CO2.

Aceste reacţii de oxidoreducere se realizează cu producere de energie din care o parte se degaja sub formă de căldură, iar restul este înmagazinată sub formă de ATP, care ulterior reprezintă furnizorul de energie pentru menţinerea proceselor vitale. Preponderent în producerea energiei este metabolismul glucidic anaerob şi aerob prin care se eliberează energia pentru sinteză a 38 molecule de ATP (adenozintrifosfat → parte din acizii nucleici ADN și ARN, fiind compus din trifosfat, adenină și riboză (o pentoză). Este acumulatorul de enegie necesară celulei prin înmagazinarea și conversia energiei celulare după necesitățile metabolice.

In funcţie de modul in care este folosit oxigenul, respiraţia poate fi aeroba si anaeroba.

Organismele aerobe, pe scurt aerobe (in greaca : aer,aeros si bios “viata”), sunt acele organisme care au nevoie, pentru activitatea lor vitala, de oxigen liber molecular. Aerobe sunt toate plantele, majoritatea covarsitoare a animalelor si o parte importanta de microorganisme.

Reprezintă oxidarea totală a unor substanţe organice, în prezenţa oxigenului, proces din care rezultă: substanţe anorganice (H2O şi CO2 – produşi finali, ce nu mai pot fi folosiţi ca sursă de energie chimică) şi energie:

 

     Organisme anaerobe

Respiraţia anaerobă reprezintă oxidarea parţială a unor substanţe organice, cu formarea tot a unorcompuşi organici, dar şi a CO2 şi cu eliberarea uneicantităţi mici de energieîn lipsa oxigenului din aer.

Grupa organismelor anaerobe cuprinde unele bacterii, actinomicete şi ciuperci microscopice. La organismele microscopice respiraţia anaerobă se denumeşte şi fermentaţie.

În absenţa oxigenului nu putem respira şi astfel organismul nostru nu poate degrada substanţele organice pentru a obţine energie. Dar oare chiar toate organismele au nevoie de aer? Răspunsul este nu. Există organisme care respiră în absenţa aerului. Respiraţia desfăşurată în absenţa aerului se numeşte respiraţie anaerobă sau fermentaţie.

Fermentaţia este un proces important, întrucât prin fermentaţie se obţin băuturile alcoolice, brânzeturile şi lactatele, oţetul, metanul, biogazul şi fibrele textile moi.

Organismele anaerobe au fost primele organisme apărute pe Terra, multe dintre ele dispărând după îmbogăţirea atmosferei cu oxigen. Spre deosebire de organismele aerobe, la care glucidele sunt degradate până la apă şi CO2, organismele anaerobe nu ajung atât de departe cu degradările, ci obţin prin degradarea glucidelor CO2 şi un produs intermediar.

Spre deosebire de respiraţia aerobă, respiraţia anaerobă furnizează mult mai puţină energie, deoarece mare parte din energie este conţinută în legăturile chimice dintre atomii produsului intermediar.

În continuare vom prezenta câteva tipuri de fermentaţii:

Fermentatia alcoolica →  un proces anaerob prin care glucidele fermentescibile sunt metabolizate prin reacţii de oxidoreducere sub acţiunea echipamentului enzimatic al drojdiei în produşii principali alcool etilic şi CO2.

Agenţii tipici ai fermentaţiei alcoolice sunt drojdiile genului Saccharomyces care pot să producă prin fermentarea glucidelor mai mult de 8º alcool etilic. Alcoolul etilic sau etanolul (CH3CH2OH) se obţine prin fermentarea completă, în special de către unele drojdii, a diferite zaharuri, urmată de separarea prin distilare şi purificare a alcoolului obţinut.

Fermentaţia alcoolică este una din cele mai importante fermentaţii industriale, deoarece alcoolul este întrebuinţat curent în industria alimentară, chimică, farmaceutică, a parfumurilor şi cauciucului.

Fermentatia lactica → proces biologic in care glucidele precum glucoza, fructoza si sucroza sunt convertite in energie celulara, iar metabolitul rezultat este acidul lactic. Reprezintă forma anaerobă a respirației, care are loc în unele bacterii și celule animale, precum celulele musculare, în lipsa oxigenului.

Are un rol decisiv în anumite procese de fermentaţie în industria laptelui la producerea produselor din lapte, iaurt, chefir, brînză si pregătirea silozului pentru animale etc. În metabolismul animal, ia naştere în orice masă musculară supusă efortului, fiind unul din cauzele principale ale febrei musculare.

Acidul lactic este folosit cu rezultate bune în industria alimentară (conservant, agent de acidifiere, aromatizant), deoarece are un gust acid moderat, spre deosebire de alţi acizi organici care au un gust mai mişcător, nu mascheaza alte arome, e conservant (mai ales, împotriva drojdiilor şi fungilor ) şi, fiind în stare lichidă, e foarte uşor de folosit.

În timpul fermentației alcoolice se observă următoarele fenomene: „fierberea” lichidului în fermentație, formarea „pălăriei” formată din materile solide insolubile care urcă sub acțiunea CO2, augmentarea temperaturii, ce trebuie mereu controlată, augmentarea gradației alcoolice proporțional cu diminuarea zahărului, diminuarea densității, schimbarea culorii și degajare de arome noi. Fermentația este sensibilă la temperatură (cald sau frig) și la alcool. Este un proces care a fost observat din cele mai vechi timpuri, dar a trebuit să apară lucrările lui Pasteur din secolul al XIX-lea pentru a i se explica mecanismul. El este cel care a demonstrat ca fermentația nu se produce prin efectul aerului asupra zaharurilor, ci în prezența levurilor (tip de fungi).

Fermentatia acetica → produsă de către aceto-bacterii. Această fermentaţie are ca produs intermediar acidul acetic. Acidul acetic este produs prin fermentaţie din alcoolul etilic. Prin fermentaţia acetică a vinului obţinem oţetul. Fermentaţia acetică mai este utilizată şi la conservarea murăturilor. Deşi este considerată fermentaţie, fermentaţia acetică se desfăşoară în prezenţa oxigenului.

     II.2. Digestia în funcţia de nutriţie

Digestia este un proces chimic. În aparatul digestiv, alimentele sunt descompuse în mici molecule numite substant nutitive. Aceste substanţe sunt transportae de sânge până la celule unde suferă o serie de trasnformari.

Toate substanţele prezente în alimente sunt utilizate de organism, care extrage molecule asimilabile. Celulele noastre au, cert, capacitatea de a crea noi molecule, pornind de la substanţe deja prezente în organism, dar această activitate de sinteză este limitată şi insuficientă pentru buna funcţionare a organismului. Aproximativ 50 de molecule vitale, cum este glucoză, nu pot fi obţinute decât prin alimentaţie.

Principalele substanţe nutrititive sunt proteinele, lipidele şi glucidele.

În regnul animal cel mai răspândit mod de nutriţie este cel heterotrof şi se realizează prin:

  1. Osmoza → hrana lichida difuzează prin toată suprafaţa corpului sau numai prin anumite regiuni, cum se întâmplă în cazul viermilor paraziţi.
  2. Fagocitoza →  înglobarea şi introducerea particulelor alimentare în celulă (citoplasmă). Ex: digerarea microoranismelor de către leucocite.
  3. Ingerarea alimentelor pe cale bucală specifică animalelor la care se diferenţiază un sistem digestiv la nivelul căruia au loc următoarele procese:

– prelucrarea hranei;

– digestia;

– absortia;

– sinteza substanţelor proprii în celule;

Formarea unui sistem digestiv alcătuit din tub digestiv şi glande anexe a permis creşterea eficientă şi rapiditatea proceselor de digestie.Sistemul digestiv are ca rol transformarea alimentelor şi degradarea lor în glucide, lipide, proteine şi alte substanţe sub o formă asimilabila.

Totul începe în cavitatea bucală. Dinţii încep procesul de degradare a alimentelor printr-o acţiune mecanică. Glandele salivare impregnează cu salivă alimentele zdrobite; acestea conţin o enzimă, ptialina, care începe digerarea glucidelor. Limba le împinge spre partea posterioară a gurii. Hrana, mestecata şi fragmentată este transformată într-o pastă. Acest „bol alimentar” este apoi înghiţit. Trece prin faringe şi coboară prin esofag, ajutat de mişcări ritmate ale peretelui acestui conduct.

Odată ajunsă în punga stomacală, hrana este amestecată cu sucul gastric, care conţine o cantitate importantă de acid clorhidric. Acesta sterilizează alimentele, distrugând bacteriile şi activează enzime ca pepsinogenul, care se transforma în pepsina şi ataca proteinele alimentare.Alimentele sunt impregnate cu suc gastric şi sunt împinse de micile mişcări ale musculaturii groase a stomacului. Când sunt aproape dizolvate şi formează aproape o pastă omogenă, denumită chim, progresează în partea inferioară a stomacului.

Chimul depăşeşte apoi pilorul, muşchi inelar care se deschide ca o diafragmă, scurgându-se spre intestine. În duoden, prima parte a intestinului subţire, pătrund întâi alimentele devenite lichide. Bila şi secreţiile pancreatice intra atunci în acţiune.

Sintetizate de ficat şi pancreas, ele se varsă în duoden. şi continuă descompunerea chimului în fragmente chimice simple, pe care pereţii intestinului vor absoarbe spre capilare. Glucidele cele mai complexe sunt transformate în zaharuri elementare, lipide în acizi graşi, proteinele în aminoacizi. Bila facilitează acţiunea enzimelor care emulsionează şi transformă grăsimile.

Reziduurile alimentelor pătrund apoi în intestinul gros. Depăşesc colonul, unde bacterii degradează glucidele complexe restante, mai mult pentru a se hrăni decât pentru a contribui la starea noastră de bine. În această etapă, o fracţiune importantă a apei şi a sarurilor minerale trece în circulaţia sanguină. Deshidratate, reziduurile sunt dirijate spre rect, unde sunt stocate, apoi sunt evacuate prin anus sub formă de fecale.

Celulele corpului sunt mari consumatoare de energie. Grăsimile, zaharurile şi proteinele conţinute în alimentele sunt transformate în substanţe chimice bogate în energie. Celulele recuperează pentru propriile lor nevoi o parte din această energie conţinută în legăturile intramoleculare. Metabolismul este caracterizat de reacţii de tip anabolic şi catabolic. Primele sunt reacţii de degradare. Ele sunt reacţii în care se sintetizează substanţe cu structuri complexe pornind de la molecule simple.

Aminoacizii, de exemplu, se asociază între ei pentru a da naştere la proteine.

Catabolismul se bazează pe principiul invers: elemente complexe sunt degradate în molecule mai simple. Prin reacţii catabolice tubul digestiv degradează hrana pentru a putea fi asimilată în organism. Reacţiile metabolice implică trei etape. În prima, alimentele sunt dizolvate în tubul digestiv cu ajutorul unor secreţii bogate în acizi şi enzime.

Odată transformate în elemente chimice simple, apoi absorbite, ele sunt transportate de sânge spre celulele ţesuturilor. Cea de a doua etapă are loc în interiorul celulelor. Elementele nutritive asimilate sunt transformate printr-o serie de reacţii anabolice şi catabolice în alte molecule. Cea de a treia etapă implica numai reacţii catabolice şi are loc în mitocondrii, organite celulare care joacă rolul de centrala energetică.

 

     II.3. Excreţia în funcţia de nutriţie

Excreţia este procesul prin care se elimină din organism produşi finali de metabolism (amoniac, uree, acid uric), apă, săruri minerale, precum şi diferite substanţe ajunse incidental în organism, ca medicamentele, substanţele aflate în exces, neutilizabile sau cu acţiune toxică.

Acesta este un proces esențial pentru toate formele de viață existente. Excreția reprezintă un proces total opus secretiei, prin care substanțele secretate pot avea sarcini specifice după ce au părăsit celula.

In plămâni sângele nu se descarcă decât de bioxidul de carbon adus de la ţesuturi; el mai conţine multe resturi ale metabolismului care sunt transportate la rinichi şi eliminate sub formă de soluţie.

Rinichii au proprietatea de a absorbi din sânge diferite substanţe minerale şi organice sub formă de soluţii, producând astfel urina, care este eliminată intermitent.

Sângele care iese din rinichi este curăţat, filtrat de toate toxinele metabolice cum ar fi ureea. Plămâni şi pielea iau, de asemenea parte la eliminarea substanţelor în exces. Dar toxinele, deşeurile azotate şi reziduurile medicamentelor sunt evacuate exclusiv de rinichi. Aceste organe controlează şi conţinutul apei, de săruri şi de elemente, precum fosfatul sau calciul. Ele expulzează în urină elementele în exces şi le retrimit în sânge pe cele de care organismul are nevoie. Datorită acţiunii lor de filtrare şi purificare, rinichii participă la echilibrul mediului intern şi constituie unul dintre stâlpii homeostazei.

     II.4. Sistemul circulator în funcţia de nutriţie

 

Acest sistem, compus din sânge, limfă şi lichid interstiţial are un rol crucial în funcţia de nutriţie a organismului.

Prin procesele de nutriţie, ţesuturile şi organele primesc substanţe energetice din mediul extern, pe care le folosesc şi apoi elimină resturile. Deci, aceste procese cer existenţa unui aparat care să asigure circulaţia rapidă a mediului intern, să înlocuiască materiile alimentare folosite de ţesuturi şi să elimine substanţele rezultate din metabolism, care devin toxice pentru organism.

Volumul lichidelor care circulă în organism, comparat cu acela al organelor şi ţesuturilor este foarte mic.

Datorită sistemului circulator sângele este transportat în tot corpul. Sistemul circulator include în componenţa sa inima, vasele de sânge, precum şi sistemul limfatic, care furnizează substanţe nutritive, curata venele şi stimulează mobilitatea celulară. Nodurile de limfa localizate cu precădere în gât, la piep şi la subsuoara sunt considerate a fi cei mai eficienţi centri de filtrare a sângelui.

Sângele are numeroase funcţii, el transporta gaze respiratorii,subs nutritive,subst rezulutate din activitatea celulelor, mesageri chimici, căldură. Importanta sistemului ciruclator în realizarea funcţiei de relaţie este detaliată la capitoul dedicat sistemului circulator.

SUBCAPITOLUL III

FUNCŢIA DE REPRODUCERE

 

Sexualitatea are două faţete. Fiziologic, ea este destinată asigurării reproducţiei. Ea are, de asemenea, aspecte emoţionale şi afective esenţiale. Vârsta începerii vieţii sexuale sau alegerea unui partener nu sunt legate doar de nişte imperative fiziologice.

 

     Concepţia

Celule responsabile de reproducere sunt celulele sexuale sau gameţii. În timp ce toate celulele corpului poseda 23 de perechi de cromozomi, gameţii au doar câte un exemplar unic al acestor 23 de cromozomi. Ei iau naştere din celule suşa cu 46 de cromozomi care au suferit o diviziune deosebită, denumită meioza.

La bărbat, celulele suşa ale spermatozoizilor rămân adormite în testicule până la pubertate. În această perioadă, debutează producţia de spermatozoizi. Este un proces continuu, care se desfăşoară până la o vârsta înaintata. La femeie, celulele suşa ale ovulelor îşi încep meioza chiar înainte de naştere, în timpul vieţii embrionare. Dar maturizarea lor nu se va realiza decât mult mai târziu, în momentul ovulaţiei.

Începând de la pubertate şi până la menopauza, se instaurează ciclul menstrual, care durează aproximativ 28 de zile. La debutul unui ciclu, ovulul este adăpostit într-o cavitate mică, formată din câteva celule aplatizate: foliclulul. Acest folicul se maturizează şi creşte timp de 14 zile, la capătul cărora se sparge şi eliberează ovulul, care este captat de trompa uterină. După aceasta ovulaţie, foliculul se transforma în corp galben: el secretă un hormon care provoacă îngroşarea mucoasei uterine în vederea întâmpinării unui eventual ou. 14 zile mai târziu, dacă fecundarea nu a avut loc, acest cuib se detaşează şi este evacuat de menstruaţie.

Pentru ca fecundarea să se producă, trebuie ca raportul sexual să aibă loc în momentul potrivit, adică în cele 48 de ore care preced ovulaţia – spermatozoidul supravieţuieşte aproximativ două zile în căile genitale feminine – sau în cele două-trei care urmează după ea. Fecundaţia este procesul de fuziune a spermatozoidului cu ovulul.

Ovulul şi spermatozoidul, fiecare contribuie cu un jumătate de set din materialul genetic propriu, cromozomial, pentru a forma un zigot, adică produsul de concepţie. În timpul fertilizării, milioane de spermatozoizi vor încerca să pătrundă în ovul pentru a-şi oferi materialul genetic propriu. Momentul formării zigotului reprezintă momentul zero al fertilităţii.

Concepţia este momentul când un singur spermatozoid reuşeşte să intre în ovul, după acest pas nici un altul nu va mai putea repeta procesul. Fertilizarea şi concepţia au loc de obicei în timpul călătoriei ovulului prin trompa uterină de la ovar spre uter. Concepţia declanşează diviziunea repetată a zigotului. Migrarea durează 3 – 4 zile, după care zigotul se va stabili definitiv în uter. La acest moment, este doar o colecţie de celule, numită blastocist.

La o săptămână de la concepţie, zigotul sau blastocistul este pregătit pentru implantare (nidaţie), adică ataşarea de pereţii uterini – respectiv de endometru, strat care tapetează la interior uterul şi va rămâne aici pentru a se hrăni pe perioada celor 9 luni. Acest proces este necesar pentru că sarcina să poată continua. Implantarea este un fenomen încă incomplet cunoscut în care blastocistul se fixeaxa pe peretele uterin şi realizează legături vasculare care se vor finaliza cu formarea placentei.

După implantare, blastocistul se transformă în embrion, un stadiu mai avansat al dezvoltării fetale.

Procesul este complet când se se formează sacul amniotic şi placenta. Fătul se va dezvolta în interiorul sacului aminiotic, plutind în lichidul amniotic. Placenta este ataşată de peretele uterin, ea hrăneşte şi oxigenează prin sângele matern fătul până la termen.

La 4 săptămâni embrionul are 5 mm în lungime şi forma literei C.

În săptămâna 8 este debutul stadiului fetal, în care se regăsesc organele interne cu dispunere finală şi organizare aproape definitivă. Din săptămâna 6 sacul aminiotic poate fi vizualizat la ecograf  şi ascultate zgomotele cardiace. Din

Chemoreceptorii la vertebrate

Receptorii olfactivi

-Peştii au simţul olfactiv dezvoltat (mai ales speciile răpitoare), decoarece bulbii olfactivi sunt dintre cele mai

voluminoase părţi ale encefalului (alături de tuberculii bigemeni şi cerebel)

-Amfibienii posedă 2 perechi de nări:ext şi int (care comunică cu cerul gurii). Nările au şi porţiune respiratorie,

şi olfactivă.

-Reptile au simţul olfactiv foarte bine dezvoltat mai ales (br. ţestoase şi ş erpii). La şerpi există în cerul gurii

Organul lui Jacobson care percepe mirosurile ajunse în gură. La nivelul bulbilor olfactivi apare o curbură.

-Păsări -simţul olfactiv este scăzut datorită reducerii volumului bulbilor olfactivi, exc: vulturii care se hrănesc

cu cadavre.

– Mamifere: anosmatice(cu organul olfactiv atrofiat-cetaceele),

macrosmatice(cu mirosul f bine dezv-monotremele, rozătoarele,ierbivorele, carnivorele)

microsmatice(cu mirosul mai putin dezvoltat(mamiferele marine, primatele şi omul)

Organele olfactive la m carnivore sunt mustăţile şi sprâncenele.

Receptorii gustativi

-Peştii au mugurii gustativi răspândiţi pe mari suprafeţe ale corpului, în mucoasa faringiană, a cavităţii bucale şi

a limbii

-Amfibieni-limba este mare cleioasă, cu rădăcina pe p anterioară a maxilarului sup, iar vârful spre centrul gurii.

-Reptile-limba este lungă şi mobilă. La şerpi e bifurcată şi e organ gustativ, tactil şi olfactiv.

-Păsările au papile gustative la nivelul cavităţii bucale şi limbii

-Mamifere – papile gustative în cav bucală şi pe limbă

. Fotoreceptorii

-Peştii cartilaginoşi –ochii sunt adaptaţi pentru vederea la distanţă (hipermetropi) ş i nu au membrană nictitantă.

-Peştii osoşi – ochii văd numai la distanţă mică (miopi).

Retina are numeroase celule cu conuri vedere colorată →

Cristalinul este sferic şi prezintă procesul falciform = o prelungire a coroidei ce se prinde de cristalin şi-l

trage înainte şi înapoi realizând acomodarea..Locul de fixare pe cristalin se numeşte campanula lui Haller

-Amfibienii au ochii adaptaţi pentru vederea la distanţă, disting culori şi obiecte în mişcare.

Cristalinul e ovoid şi e mişcat prin muşchii ciliari

Ochii sunt telescopici -au muşchi retractori ai globilor oculari

-Reptilele – sclerotica prezintă plăci sclerale, iar cristalinul este lenticulat. Vederea este colorată, diurnă,

crepusculară şi nocturnă.

-Păsările-la nivelul tuberculilor bigemeni apar centrii vizuali.

În sclerotică plăci sclerale.

De pe nervul optic pleacă pieptenele cu rol în acomodare.

Gl lacrimale se află în colţul ext , iar gl Harder în colţul intern al

ochiului, au rol de umezire.

Gl salifere elimină surplusul de săruri prin canale care de la ochi ajung în nări (păsările marine)

Găina, porumbelul au o sg fovee centrala vedere monoculară (văd clar obiectele aflate pe laturile corpului.→

Rândunelele , panagalii ulii, şoimii – 2 fovei (centrală şi laterală) vedere binoculară.→

Bufniţele au 1 sg fovee dar rotesc capul cu 270-300

o

şi au celule cu bastonaşe care permit vederea în inflaroşu

-Mamifere – Ochiul prezintă un ap lacrimal foarte bine dezvoltat. La speciile nocturne, în spatele retinei se află

un ţesut tapetum care reflectă lumina spre receptori fotoreceptorii sunt dublu stimulaţi→

Receptorii olfactivi

-Ciclostomi apare urechea internă care are 1 sau 2 canale semicirculare şi lagena (melcul care este o prelungire

nerăsucită)

Lagena prezintă papila bazilară şi organul lui Corti

-Peştii au ureche intena cu 3 canale semicirculare şi lagenă

– Amfibieni-apare urechea medie care conţine un os, columela si comunică cu faringele prin trompa lui

Eustachio. Columela asigură transmiterea vibraţiilor de la mb timpanică la mb ferestrei ovale.

-apare timpanul-membrană circulară situată în spatele ochiului

-Reptile-şeprii nu au ureche medie, eu au ureche internă şi undele sonore ajung prin sinusurile oaselor.

Broaştele ţestoase de apă au auzul foarte fin

-Păsări-urechea internă are o struct. complexă cu rol auditiv şi static

-urechea externă are deschidere largă.

-la răpitoarele de noapte, există 2 discuri de pene pe laturile ochilor

care se răsfiră ca două farfurii care captează sunetele.

-poziţia celor 2 orificii auditive e asimetrică pentru a sesiza prezenţa prăzii.

-Mamifere-urechea externă:pavilion, conduct auditiv, timpan

-urechea mijlocie –auricularul ciocanul→

-osul pătrat nicovla→

-hiomandibularul scăriţa→

-urechea internă-melcul are 2 spire şi

½

.

Frecvenţa sunetelor recepţionate de animale variază în limite foarte largi. Cele mai “performante” sunt

chiropterele(liliecii) şi cetaceele(în special delfinii) care emit şi percep ultrasunetele, orientându-se cu ajutorul

ecolocaţiei pentru a localiza prada, dar şi obstacolele în obscuritate totală.

Ecolocaţie=reperaj al obstaculelor cu ajutorul ultrasunetelo

 

LĂSAȚI UN MESAJ