Negli organismi viventi le reazioni chimiche sono quasi sempre catalizzate da
proteine chiamate enzimi.

In particolare, gli enzimi permettono le reazioni di rottura e formazione di
legami covalenti tra le molecole.

Gli enzimi velocizzano le reazioni di milioni di volte, abbassando l’energia di
attivazione di una reazione chimica, ma non modificandone la direzione, né
l’equilibrio.

Gli enzimi legano substrati e determinano la formazione di prodotti, senza
tuttavia venire “consumati”, né risultare alterati permanentemente dall’avvenuta
reazione chimica.

Gli enzimi sono proteine in cui le strutture terziarie (conformazione
tridimensionale) e quaternarie (quando presenti più catene polipeptidiche) sono
fondamentali per la funzione catalitica.
Il pH e la temperatura sono parametri in grado di influenzare in modo molto
significativo l’attività degli enzimi.

Spesso, gli enzimi consentono la formazione di prodotti che servono come
substrati per altri enzimi.
Queste catene di reazioni sono chiamate pathways.

Il metabolismo cellulare è l’insieme di tutte le reazioni catalizzate dagli enzimi
all’interno della cellula.

Il metabolismo cellulare è formato sia dalle reazioni cataboliche (demolizione)
che da quelle anaboliche (sintesi).

Tutti gli essere viventi sono formati da cellule e ogni cellula deriva dalla divisione
di una cellula progenitrice.

La cellula è l’elemento biologico più semplice che veicola l’informazione
ereditaria caratteristica della specie.

Esistono cellule procariotiche e eucariotiche.
I procarioti sono organismi unicellulari molto semplici. Oggi, i soli organismi
procarioti esistenti sono gli archeobatteri e gli eubatteri.

Le cellule procariotiche presentano un’organizzazione interna estremamente
semplice, priva di compartimentazione.
Materiale genetico (DNA) in una regione della cellula chiamata nucleoide.
Le cellule procariotiche presentano spesso una parete cellulare e strutture
utilizzate per il movimento chiamate flagelli.

La cellula eucariotica presenta una complessa organizzazione interna.
Materiale genetico (DNA) confinato all’interno di una struttura (nucleo)
circondata da una doppia membrana.
Citoplasma (esterno al nucleo) contenente organelli e compartimenti.
Componente liquida del citoplasma è il citosol.

La cellula va normalmente incontro a processi di accrescimento, ma oltre un
certo limite la crescita del suo volume non viene più sostenuta da un adeguato
scambio di sostanze nutritizie a livello della sua membrana.
Nell’esempio sopra riportato, anche se il volume complessivo è identico a quello di una grande cellula,
otto cellule piccole presentano una superficie molto maggiore che consente efficienti processi di
scambio a livello della membrana cellulare.
Raggiunto il limite di accrescimento, la cellula si divide dando origine ad altre
due cellule.
Tale fenomeno, chiamato duplicazione cellulare avviene attraverso processi
diversi, in funzione del tipo di cellula considerata.

La cellula eucariotica è l’unità costitutiva strutturale e funzionale di ogni
essere vivente.

La presenza di compartimenti separati all’interno delle cellule eucariotiche
assicura un’alta specializzazione delle strutture adibite ai diversi e specifici compiti
che la cellula deve svolgere.

Con poche eccezioni, lo stesso corredo di organelli si osserva in cellule anche
molto diverse fra loro.

La membrana è l’elemento strutturale che divide lo spazio interno di ogni
cellula eucariotica.

I sistemi viventi sono costretti a consumare energia per creare e mantenere la
loro organizzazione strutturale.

La cellula animale riesce ad accumulare e conservare l’energia derivante
dall’ossidazione dei nutrienti attraverso una demolizione controllata delle
molecole organiche.

L’energia ottenuta attraverso il catabolismo delle sostanze nutritive può essere
impiegata per numerosi scopi.