Biologie clasa a 9-a

Contributii ale oamenilor de stiinta la dezvoltarea biologiei

Emil Racovita :

Emil Racoviță (1868, Iași-1947,Cluj) a fost un savant , explorator ,  speolog și biolog român, considerat fondatorul biospeologiei (studiul faunei din subteran - peșteri și pânze freatice de apă). A fost ales academician în 1920 și a fost președinte al Academiei Române în perioada 1926 - 1929.

-Emil Racovita (1868 – 1947 )

Cele 1.300 de exemplare din flora și fauna regiunilor cercetate adunate de Racoviță au fost

studiate de numeroși cercetători, care au descris sute de forme necunoscute până atunci în lumea vegetală și animală. La întoarcere a publicat o lucrare importantă despre Cetacee, în special  balene.

În 1900, devine director-adjunct al Laboratorului Oceanologic „Arago” din Banyuls-sur-Mer, Franța.

Ca urmare a descoperirii unor noi specii de crustacee în peștera Cueva del Drach din Mallorca, vizitată în 1904, domeniul îl fascinează și renunță la cercetarea în oceanologie pentru a se dedica ecosistemelor subterane.

În 1907, va publica „Essai sur les problemes biospeologiques”, prima lucrare importantă dedicată biospeologiei din lume. După aceea, va iniția un program internațional de cercetare numit „Biospeologica” care să studieze fauna peșterilor, la început ca o activitate privată, dar în 1920, înființează la Cluj primul Institut Speologic din lume.Pe lângă numeroși cercetători români, Racoviță aduce la Cluj și o echipă de prieteni biologi de renume, doi francezi (Jules Guiart, René Jeannel) și un elvețian (Alfred Chappuis).

Moment de răgaz în timpul săpării canalului prin care Belgica a ieșit din banchiză (Foto: Fr. Cook). Cook și-a intitulat fotografia "Ceaiul de la ora 5"

Între timp, scrie de asemenea un tratat evoluționist, cu anumite abordări originale asupra subiectului.

În august 1940, prin Dictatul de la Viena, Clujul a devenit parte a Ungariei, iar Emil Racoviță se va muta la Timișoara, în timp ce Institutul Speologic va fi condus de prietenul său elvețian (deci neutru) Alfred Chappuis. După reîntoarcerea nordului Transilvaniei ca teritoriu al României, se va întoarce la Cluj, dorind să reorganizeze institutul, dar va muri înainte de a termina aceasta, la vârsta de 79 de ani.

Charles DarwinCharles

Darwin (1809, Shrewsbury, Shropshire - 1882,Beckenham, Kent) este cel mai celebru naturalist britanic, geolog, biolog și autor de cărți, fondatorul teoriei referitoare la evoluția speciilor

(teoria evoluționistă).

A observat că toate speciile de forme de viață au evoluat de-a lungul timpului din anumiți strămoși comuni, ca rezultat al unui proces pe care l-a numit „selecție naturală” toate acestea fiind publicate în

cea mai celebra scriere a sa, „Originea speciilor”, (1859).

Teoria evoluționistă a fost recunoscută de către comunitatea științifică și publicul larg încă din timpul vieții sale, în timp ce teoria selecției naturale a fost considerată ca prim argument al procesului evoluției abia prin anii 1930 iar acum constituie baza evoluționismului sintetic.

Darwin s-a împrietenit cu cel mai mare geolog al epocii sale, Charles Lyell, creatorul teoriei despre procesul treptat de dezvoltare al Pământului. În urma discuțiilor cu acesta, Darwin a ajuns la concluzia că speciile au evoluat în mod asemănător cu evoluția în timp a Pământului. Reverendul Henslow a prezentat o parte din fosilele și jurnalele lui Charles Darwin unor naturaliști celebrii din acea perioadă. Datorită acestor expuneri, Charles Darwin a devenit celebru în cercurile științifice britanice. O dată cu revenirea în Anglia, pe data de 2 octombrie 1836, Darwin a început să-și formuleze teoria, pe care o considera singura viabilă. Conform acestei teorii, speciile evoluează, adică sunt supuse unor transformări treptate, de la formele simple la cele mai avansate, deci strămoșii tuturor formelor vii de astăzi au fost organisme monocelulare.

În anul 1858, primește o scrisoare din partea naturalistului Alfred Russel Wallace. Observațiile pe care acesta le formulează, călătorind prin America de Nord, referitoare la ereditate și transformarea proprietăților printre specii, îl fac pe Darwin să grăbească finalizarea teoriei evoluției.

Câteva luni mai târziu, atât Alfred Russell Wallace cât și Chales Darwin se prezintă la Linnean Society pentru atestarea teoriei evoluției. Acest consiliu decide asupra întâietății formulării teoriei și astfel Charles Darwin este considerat părintele evoluției.

Charles Darwin a murit pe 19 aprilie 1882; ca dovadă de recunoaștere a valorii operelor sale științifice, a fost înmormântat în Westminster Abbey, lângă Isaac Newton.

MoleculaMolecula e cea mai mică parte dintr-

o substanță care păstrează compoziția procentuală și toate proprietățile chimice ale acelei substanțe. O moleculă este definită ca un grup electric neutru, destul de stabil, format din cel puțin doi atomi într-un anumit aranjament, legați împreună în conformitate cu legături chimice foarte puternice (covalente). Moleculele au dimensiuni mici in comparație cu distanțele dintre ele. Există spații intermoleculare foarte mari, în comparație cu dimensiunile moleculelor. Între molecule există forțe de coeziune care sunt mai mici pentru gaze și mai mari pentru lichide sau solide. Moleculele sunt stabile și neutre din punct de vedere electric. O altă caracteristică este mobilitatea acestora. Datorită mobilității, se difuzează unele printre celelalte sau prezintă fenomenul de dizolvare pentru lichide sau solide.

<-Molecula

GlucideleGlucidele reprezinta categoria de biomolecule

cu cea mai mare raspandire in natura.Energia solara captata de plantele verzi in procesul de fotosinteza este convertita in energie chimica si stocata sub forma de glucide. In plante, proportia de glucide este de 85-95% .Glucidele de origine vegetala constituie componente de baza in hrana omului si a animalelor si totodata importante surse de energie .In organismul animal, glucidele se gasesc in cantitati mici reprezentand 2-3% din masa corporala .Ele pot exista ca oze libere (glucoza), ca diglucide (lactoza), precum si sub forma de macromolecule (glicogenul). Glucidele exista in organismul animal si sub forma de glicoconjugate - componente structurale ale membranelor celulare si ale unor structuri extracelulare. Prin degradarea glucidelor este furnizata 50-70% din energia necesara existentei organismului animal. Ca structura chimica, glucidele sunt polihidroxialdehide, polihidroxicetone sau produsi de condensare ai acestora.Denumirea stiintifica este de glucide, respectiv zaharuri.

LipideleLipidele sunt compusi foarte raspanditi in

lumea vie, fiind forma principala de depozitare a rezervelor de materiale energetice ale organismelor. Lipidele in asociatie cu proteinele si intr-o mica masura cu zaharurile sunt componente structurale fundamentale ale celulelor.In functie de contitutia chimica, lipidele se impart in doua mari clase:* lipide simple : esteri ai acizilor grasi * lipide complexe : esteri ai acizilor grasi continand si alte grupe in afara alcoolilor si a acizilor grasiGrasimea este o parte vitala a oricarei celule vii. De asemenea grasimea reprezinta combustibilul de rezerva al organismului. De aceea, n-am putea fi sanatosi daca grasimea ar lipsi din alimentatia noatra. Problema apare din cauza ca cei mai multi dintre noi consumam prea multa grasime, deseori in forme pe care organismul nule poate prelucra cu usurinta. Excesul de grasime nu face altceva decat sa creasca vascozitatea si aderenta sangelui, incetinind circulatia si ducand la alipirea globulelor rosii una de alta intocmai ca monedele intr-un fasic. In acesta stare, agregata, globulele rosii sunt incapabile sa se incarce la capacitatea maxima cu oxigen si sa navigheze prin capilarele microscopice. Lipsite de oxigen si de celelalte substante nutritive, celulele organismului de vin tot mai susceptibile la lezare, imbolnavire si moarte. 

Proteinele

Proteinele sunt componente de baza ale tuturor celulelor vii, alaturi de lipide, zaharide, vitamine, enzime, apa si saruri anorganice, formand impreuna un sistem complex in cadrul caruia se petrec o serie de reactii chimice care asigura reproducerea, dezvoltarea si functionarea normala a fiintelor vii. Sunt componente ale structurilor celulare si au functii biologice fundamentale : enzimatice, hormonale , imunologice. Sunt proteine unele substante cu puternica activitate biologica ale celulelor ca: enzimele, pigmentii respiratori, multi hormoni si anticorpii. Substanta contractila din fibrele musculare, din cilii si din flagelele organismelor inferioare, care poseda proprietatea de a transforma energia chimica in energie mecanica, este de asemenea o proteina. Ele intra in structura tuturor celulelor, si ajuta la cresterea si refacerea celulelor. Ca aspect , la microscop , proteinele sunt subtiri , ca niste bastonase gelatinoase. In organele animale apar sub forma de muschi , piele ,par . Ele se gasesc si in plante , in cantitati mai mici . Toate sunt amestecuri de compusi complecsi , continand carbon , hidrogen , azot , oxigen , uneori si fosfor , fier , iar de multe ori sulf . Proteinele sunt principali constituenti ai corpului animalelor . Indeplinind o mare varietate de functii , se descopera o diversificare deosebita in alcatuirea lor . S-a demonstrat ca proteinele constituie partea cea mai insemnata din substanta uscata a celulelor . In corpul omenesc , 15 % din greutate se datoreaza proteinelor. Analiza lor elementara a fost facuta de chimistul olandez Gerardus Iohannes Mulde (1802 - 1882 )

, extragandu-le din tesuturi animale si vegetale .

Membrana celularaMembrana celulară (membrana plasmatică, plasmalema) este o structură celulară ce delimitează și compartimentează conținutul celular. Constituie o barieră selectivă pentru pasajul moleculelor și ionilor. Este o structură bidimensională continuă cu grosimea de 6-9 mm și cu proprietăți caracteristice de permeabilitate selectivă, ce conferă individualitate celulei.

Membrana celulară a fost pentru prima dată observată de Robert Hooke, însă acesta a considerat-o parte integrală a unei celule unitare. Abia în 1855 Karl Wilhelm von Nägeli și Carl Eduard Cramer au emis ipoteza existenței unei membrane celulare responsabile pentru secreția extracelulară și menținerea presiunii intracelulare. În 1935, Hugh Daveson și James Frederic Danielli au

sugerat structura bilipidică a membranei celulare, iar în 1972, Nicholson și Singer au formulat modelul mozaicului fluid. Acest model a fost modificat datorită descoperirii unor structuri ce compartimentalizează membrana celulară. Acestea cuprind: zonele de joncțiune intercelulară; "barierele" membranare formate de complexe multiproteice sau de specializări ale citoscheletului subcortical; subdomenii membranare cu o compoziție proteo-lipidică specifică, cum ar fi cele insolubile in detergenți (lipid rafts). Aceasta organizare complexă a membranei este importantă, între altele, pentru polaritatea celulei și pentru organizarea semnalelor primite din exterior.

Citoplasma

Citoplasma reprezintă mediul intracelular, situat între membrana celulară și nucleul unei celule, constituind masa fundamentală a acesteia. În citoplasmă se află organite comune, precum citoscheletul, ribozomii, mitocondriile, centrozomul, aparatul Golgi, vacuolele, lizozomii, plastida, reticulul endoplasmatic, precum și organite specifice, așa cum suntneurofibrilele, miofibrilele și corpul Nisl, aflate în citosol, fluidul vâscos în care se petrec toate reacțiile intracelulare.

Reticulul endoplasmaticReticulul endoplasmatic (RE) este

un organit care se găsește la celulele eucariote. "Endoplasmatic" înseamna "în interiorul citoplasmei", iar "reticul" înseamna "pânză/rețea mică". RE modifică proteine, produce macromoleculeși distribuie substanțele în celulă. În esență, reticulul endoplasmatic este sistemul elaborat de transport al celulei eucariote.

Reticulul endoplasmatic este structurat ca un

sistem tridimensional de canalicule, vezicule și cisterne ramificate și anastomozate. El face legătura întremembrana plasmatică și membrana nucleară. RE are aspect neted (reticul endoplasmatic neted - REN.) sau rugos (granular) când se asociază cu ribozomii (reticul endoplasmatic granular - REG.). REG lipsește în hematiile mature. RE este mai dezvoltat în celulele cu activitate metabolică intensă (de exemplu, în celulele hepatice).

Compoziția RE este similară cu cea a membranei plasmatice, deși acest organit este de fapt o extensie a membranei nucleare. RE este locul traduceriiinformației genetice, și mijlocul de transport al proteinelor ce urmează să devină parte din membrana celulară (de exemplu receptori transmembranari) sau care urmează să fie secretate prin exocitoză (de exemplu neurotransmițători, enzime digestive, etc.).

RE este format dintr-o rețea de tuburi și cisterne. RE este acoperit în parte de ribozomi (care produc proteine din aminoacizi, bazat pe codul genetic). Deoarece aceste locuri par a fi "rugoase" văzute sub microscopul electronic, această parte a fost numită reticul endoplasmatic rugos. Părțile fără ribozomi se numesc reticul endoplasmatic neted. Ribozomii transferă proteinele gata produse în RE, care le transportă la aparatul Golgi.

Procariotele si eucariotele

Structura procariotă se caracterizează printr-o serie de particularități ce o deosebește de cea eucariotă, principala diferență fiind lipsa nucleolilor și a anvelopei nucleare.De asemenea, îi lipsesc majoritatea organitelor celulare. Singurele organite prezente în citoplasma celulelor procariote sunt ribozomii(sau ,,granulele lui Palade"), al căror număr este de 10 ori mai mare decât la eucariote. ADN-ul procariot este de obicei reprezentat printr-o singură moleculă de ADN, circulară si puternic spiralizată numită nucleoid.Pe langa ADN, procariotele mai contin ARN. Acesta se găsește liber in citoplasmă sau in ribozomi. De asemenea, există si proteine de tipul histonelor.Cercetarile recente arată că in citoplasma procariotelor se gaseste o proteină contractila, prin polimerizarea căreia rezulta o retea contractilă, ca o formă rudimentară de citoschelet intalnită a eucariotei.Toate plantele care nu au nucleu individualizat se numesc procariote.

Protozoarele, Ciupercile, plantele și animalele, sunt organisme eucariote. Acestea au celule cu structură complexă, în care materialul genetic este localizat în nucleul sau nucleii celulelor. În sistemele de clasificare cu cinci regnuri, adoptat de cursurile universitare din România, regnurile sunt: Monera, Fungi, regn Protista, Plantae, Animalia. Dintre eucariote, organisme unicelulare sunt unele ciuperci și protozoarele, iar pluricelulare sunt în totalitate animalele și plantele. Celulele eucariotelor

conțin organite citoplasmatice, așa cum sunt mitocondriile sau cloroplastele etc.

Spre deosebire de eucariote, procariotele, regn Monera (bacteriile și archaea) nu au organite celulare protejate de membrane, așa cum ar fi aparatul Golgi și alte structuri complexe intracelulare.