background image

Basics of Biology


background image

The science of biology:

is the study of living things

and how they interact with their surroundings.

Cell Theory :

The cell is the basic unit of structure and function

Schleiden &Schwann (1838 – 1839)


background image

Today the

cell theory

includes four more ideas (principals):

l - The cells are the

building block of structures

in living things

2- The cell is

derived from other cells

by division

3- The cell

contains information

for

growth

,

development

and

functioning

4- The cell is the

functioning unit of life

; the chemical reactions

of life

take place within cells.


background image

All biological systems are similar in that they:

• Composed of the same types of chemical molecules

• Utilize similar principles in replication, metabolism, and, in

higher organisms, the ability to organize at the cell levels.


background image

Eukaryotic and Prokaryotic cells 

Prokaryotes

1- Organisms made up of cells that

lack a cell nucleus or any membrane-encased

organelles

.

2- DNA is less structured in prokaryotes than in eukaryotes. In prokaryotes,

DNA is a single loop. In Eukaryotes, DNA is organized into chromosomes.

3- Most prokaryotes are made up of just a single cell (

unicellular

)


background image

Eukaryotes

1-

Organisms made up of cells that possess a

membrane-bound organelles

2- Genetic material in eukaryotes is contained within a

nucleus

within the

cell and DNA is organized into chromosomes.

3- Eukaryotic organisms may be

multicellular

or single-celled organisms. All

animals are eukaryotes.


background image

background image

Differentiation

• An important feature

of the eukaryotic cell is its ability to

differentiate

and

produce a variety of cells, each carrying out a specialized function.

• Animal cells become specialized by:

Concentrating specific organelles

and

 Developing specific cellular activities

which can generally be found to more

limited extents in all animal cells.

Thus, living organisms formed from cells are highly complex and organized and

perform

a variety of functions


background image

Function

Specialized Cell(s)

Movement

Muscle and other contractile cells

Form adhesive and tight junctions between cells

Epithelial cells

Synthesize and secrete components of the extracellular matrix

Fibroblasts, cells of bone and 
cartilage

Convert physical and chemical stimuli into action potentials

Neurons and sensory cells

Synthesis and secretion of enzymes

Cells of digestive glands

Synthesis and secretion of mucous substances

Mucous-gland cells

Synthesis and secretion of steroids

Some adrenal gland, testis, and 
ovary cells

Ion transport

Cells of the kidney and salivary 
gland ducts

Intracellular digestion

Macrophages and some white 
blood cells

Lipid storage

Fat cells

Metabolite absorption

Cells lining the intestine


background image

Cellular Structure

In Biological systems:

water, amino acids, carbohydrates (sugar),

fatty acids, and ions

account for

75–80 %

of the matter in cells

20-25 % macromolecules

, or

polymers

(

biopolymers

), include:

• peptides/proteins

(formed from amino acids)

• polysaccharides

(formed from sugars)

• DNA

(formed from nucleotide bases and dioxyribose sugar)

• RNA

(formed from nucleotide bases and ribose sugar)

• phospholipids

(formed from fatty acids).


background image

The main structural components of a cell are:

• 

Plasma membrane: 

which defines the outer boundary of a cell, present 

in all cells.

• 

Cell wall: 

exists in the prokaryotic & eukaryotic cells of plants but not 

animals.
• 

Cytoplasm: 

represents everything within a cell, except the nucleus.

• 

Cytosol: 

which is the fluid of the cytoplasm.

• 

Organelle: 

a subcellular compartment in a cell where a specific cellular 

function takes place.
• 

Nucleus: 

which contains the chromosomes (genetic information).


background image

• Organelles

are  like  little  organs  of  a  cell  that  perform  various 

cellular  functions,  just  like  organs  perform  various  tasks  in  a 

living system. 

• Organelles  are 

intracellular

(or 

subcellular

structures: 

specifically, nucleus, mitochondria, Golgi apparatus, endoplasmic 

reticulum, cytoskeleton, lysosomes, and peroxisomes. 


background image

Growth and metabolism

• Cells grow through the functioning of cellular metabolism.

• Cell metabolism

is the process by which individual cells process nutrient molecules.

• Metabolism has two distinct divisions:

1. Catabolism

, in which the cell breaks down complex molecules to produce energy and

reducing power.

2. Anabolism

, in which the cell uses energy and reducing power to construct complex

molecules and perform other biological functions.

Complex sugars can be broken down into simpler sugar molecules called

monosaccharides such as glucose. inside the cell, glucose is broken down to make

adenosine triphosphate (ATP).


background image

Protein synthesis

• Cells are capable of synthesizing new proteins, which are essential for the modulation 

and maintenance of cellular activities. 

• This process involves the formation of new protein molecules from amino acid building 

blocks based on information encoded in DNA/RNA. 

• Protein synthesis generally consists of two major steps: 

transcription

and 

translation

.

1. Transcription

in which a particular segment of DNA is copied into mRNA

2. Translation

is the process in which ribosomes in the cytoplasm or ER synthesize 

proteins after the process of transcription


background image



رفعت المحاضرة من قبل: علي الشبري
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 161 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل