Omul contemporan trebuie să posede cunoştinţe şi capacităţi cognitive de bază, formate în şcoală şi perfecţionate printr-o autoeducaţie permanentă în cursul vieţii, care să-i asigure succesul într-o societate a cunoașterii. În condiţiile unei explozii informaţionale fără precedent, este necesar ca sistemul educațional să includă formarea de competențe pentru abordarea interdisciplinară și transdisciplinară a realității. Cum a apărut și a evoluat viața pe Terra de-a lungul miliardelor de ani poate fi aprofundat printr-o analiză unitară care combină paleontologia și geologia, biologia evolutivă și genomică, chimia și fizica.
Evoluția vieții terestre, apariția și transformarea treptată a speciilor s-au produs prin acțiunea conjugată a factorilor de ereditate, variabilitate, suprapopulație, lupta pentru existență și selecția naturală, la care se adaugă impactul schimbărilor geo-climatice, care au impus noi condiții în procesul de adaptare la mediu.
Referitor la apariția materiei organice, urmată de manifestarea incipientă a vieții pe Pământ, există mai multe presupuneri, dintre care se menționează:
- ipoteza Oparin-Haldane (originii terestre a vieții) – susține că inițial au apărut pe cale abiogenă substanțe organice simple în anumite condiții (descărcări electrice atmosferice, radiații ultraviolete intense), după care s-au format în Oceanul Primitiv complexe macromoleculare înzestrate cu metabolism, care s-au autoorganizat și au devenit organisme monocelulare.
- ipoteza panspermiei (originii extraterestre a vieții) – conform căreia viața a apărut în Cosmos, fiind adusă pe Terra prin intermediul meteoriților, cometelor și a altor corpuri cerești.
Devenirea vieții este legată intrinsec de schimbarea condițiilor mediului terestru în cursul timpului. Poziția Terrei în Sistemul solar i-a asigurat condiții favorabile pentru a deveni leagănul și suportul vieții, în particular, este magnifica planetă albastră care poartă omenirea în istorie.
Terra s-a format în urmă cu 4,54 miliarde de ani, iar viața a apărut în oceane încă de acum 3,6 miliarde de ani, după care a evoluat, s-a diversificat și s-a extins în celelalte medii.
Istoria Pământului este împărțită în patru eoni (Hadean, Arhaic, Proterozoic, Fanerozoic), fiecare fiind divizat în ere, împărțite la rândul lor în perioade, care sunt divizate apoi în epoci.
Proto-Pământul s-a format prin acreție din nebuloasa solară în Hadean (4,54 – 4 miliarde ani), mediul lipsit de viață fiind foarte fierbinte și cu activitate vulcanică intensă. În acest eon s-a format și Luna (prin coliziunea Pământului cu Theia) și a avut loc Marele Bombardament târziu (ciocniri violente ale meteoriților și cometelor cu planetele telurice).
În Arhaic (4-2,5 miliarde ani), Pământul s-a răcit suficient, apar prin abiogeneză procariotele (primele forme de viață) și se formează continentele Ur, Vaalbara și Kenorland.
Atmosfera era formată din gaze vulcanice și gaze cu efect de seră, oxigenul fiind produs abia în Proterozoic (2,5-0,541 miliarde ani), atunci când au apărut eucariotele (forme de viață mai complexă – bacterii, protozoare, ciupeci, plante, animale) și s-au format continentele timpurii (Columbia, Rodinia și Pannotia).
În Fanerozoic (0,541 miliarde ani până în prezent) s-a format supercontinentul Pangeea, care s-a divizat apoi în Laurasia și Gondwana, din care provin continentele actuale. Apar formele de viață complexă cunoscute în prezent, cu mențiunea că au existat și extincții în masă, ca de exemplu dispariția dinozaurilor – cauzată de un meteorit care s-a ciocnit cu Pământul în urmă cu circa 65 milioane de ani.
În concluzie, referitor la evoluția materiei vii pe Terra, cercetătorii consideră că viața a apărut în urmă cu circa 3,6 miliarde de ani, la începutul erei precambriene, când au existat condiții de mediu favorabile pentru sinteza abiogenă a primelor gene care conțin programe genetice de structurare a materiei vii. În primele stadii, evoluția vieții s-a derulat lent în mediul precambrian, de la treapta precelulară (coacervate, probionți) la treapta unicelulară (flagelate primitive, protozoare), pentru ca în ultimul miliard de ani să se facă saltul la formele pluricelulare (mezozoare, metazoare).
Trecerea viețuitoarelor, plante și apoi animale, de la mediul acvatic la cel terestru a avut loc cu aproximativ 380–400 de milioane de ani în urmă, în măsura în care atmosfera s-a îmbogățit în oxigen, iar pătura superioară a scoarței terestre s-a transformat în sol. Organismele superioare s-au diversificat tot mai mult în forme din ce în ce mai evoluate, culminând cu apariția omului în cuaternar din primatele cele mai bine adaptate la mediul ambiant. Devenirea vieții este legată intrinsec de schimbarea condițiilor mediului terestru în cursul timpului. Poziția Terrei în Sistemul solar i-a asigurat condiții favorabile pentru a deveni leagănul și suportul vieții, în particular, este planeta albastră care poartă omenirea în istorie. Dispariția dinozaurilor, cauzată de un meteorit care s-a ciocnit cu Pământul în urmă cu circa 65 milioane de ani, a schimbat lanțul trofic și a permis dezvoltarea și răspândirea mamiferelor. Organismele superioare s-au diversificat tot mai mult în forme din ce în ce mai evoluate, culminând cu apariția omului în cuaternar din primatele cele mai bine adaptate la mediul ambiant.
Filogeneza umană este în mare măsură sinonimă cu antropogeneza, deoarece ambele concepte descriu procesul evoluției speciei umane de la strămoșii săi comuni cu celelalte primate până la omul modern (Homo sapiens). Spre deosebire de filogeneza umană, care se referă la evoluția biologică/genetică și relațiile de rudenie ale liniei umane în cadrul arborelui genealogic al lumii vii, antropogeneza include și componenta de sociogeneză (formarea societății, a limbajului și a culturii).
Antropogeneza este marcată de confecționarea uneltelor, trecerea de la turmă la grup social, precum și dezvoltarea vorbirii, trăsătură care, după părerea lui Pavlov, a devenit cel de-al doilea sistem de semnalizare. În analiza procesului de trecere a ființelor de la starea de animalitate la starea de umanitate trebuie luat în considerare și impactul pe care l-au avut locomoția bipedă, creșterea dimensiunilor creierului, gândirea și conștiința.
Pe baza unor studii genetice comparative, se presupune că omul și cimpanzeul au un strămoș comun care a trăit în urmă cu circa 5 milioane de ani. Desprinderea omului din rândul antropoidelor superioare este plasată în Cuaternar, ultima și cea mai scurtă perioadă geologică din istoria Pământului, de aproximativ 2,58 milioane de ani, în care au apărut glaciațiunile Günz, Mindel, Riss și Würm.
După D.C. Johanson și T.D. White, apariția și evoluția omului este sintetizată astfel: Australopitecus afarensis → Homo habilis → Homo erectus → Homo sapiens.
Dintre speciile umane care au apărut în cursul evoluției vieții, doar Homo sapiens a reușit să se adapteze la condițiile schimbătoare ale mediului și să reziste în competiția dintre specii.
Unul din reprezentanții genului Homo a fost Homo habilis, care a apărut în Pleistocen (prima parte din Cuaternar), apoi acesta s-a diversificat în Homo erectus și în linii colaterale, precum Homo neanderthalensis, până la apariția în Africa a lui Homo sapiens, specia umană care le-a înlocuit pe celelalte și a populat, prin migrații succesive, toate continentele, cu excepția Antarcticii, unde condițiile de mediu sunt ostile vieții.
Hominizii (strămoșii omului) au trăit în preistorie, cele mai vechi fosile au fost descoperite în Etiopia (1974), au o vechime de 3,2 milioane de ani și aparțin unei femei pe care cercetătorii au denumit-o Lucy. Tot în Africa au apărut, în urmă cu 2,5 milioane de ani, primii reprezentanți ai genului Homo, care au evoluat din Australopithecus.
Continentul african a fost sursa unor valuri succesive de emigranți hominizi spre Europa și Asia, inclusiv a lui Homo heidelbergensis, care a evoluat dintr-o formă africană de Homo erectus, în urmă cu circa 600.000 de ani, prima fosilă (o mandibulă) fiind descoperită la sud-est de Heidelberg (Germania), în 1907.
Cercetătorii consideră că Homo sapiens (Omul înțelept) a apărut în urmă cu aproximativ 300.000 de ani, printr-o fuziune a populațiilor din Africa de Est și Africa de Sud, urmată apoi de încrucișarea arhaică care a avut loc atât în Africa, cât și în Eurasia.
Deși în filogeneză are în comun cu maimuța structuri morfo-funcționale și procese emoțional-instinctive similare, doar omul s-a ridicat la nivelul conștiinței, care presupune reflectarea cu înțeles, proiectarea și orientarea către scop, imaginație și construcție creativă. Dar nu trebuie neglijate nici celelalte două nivele ale psihicului uman, având în vedere că unele deprinderi și automatisme trec în subconștient, iar unele tendințe instinctive, ce țin de inconștient, pot trece în focarul conștient, uneori cu tulburări de comportament.
Desigur, ființa umană a avut un statut special în devenirea vieții, având în vedere că dispune de conștiință și trăiește într-un mediu sociocultural cu o gamă diversificată de posibilități. În prezent, populația Terrei a depășit 8 miliarde de oameni, având un impact deosebit asupra mediului înconjurător și a întregii biosfere.
În celebra sa lucrare „Originea speciilor prin selecție naturală, sau păstrarea raselor favorizate în lupta pentru existență”, Charles Darwin consideră că transformarea treptată a speciilor s-a produs prin acțiunea conjugată a factorilor de ereditate, variabilitate, suprapopulație, lupta pentru existență și selecția naturală.
Geneticienii susțin, ca premiză a evoluției vieții, rolul esențial al mutațiilor genetice, care au dus la modificări decisive în organizarea structurală și funcțională a organismelor, dar și impactul schimbărilor geo-climatice, care au impus noi condiții în procesul de adaptare la mediu.
Organismul uman s-a perfecționat progresiv în cursul evoluției filogenetice, în care selecția naturală a fixat în zestrea ereditară a descendenților cele mai valoroase însușiri ale strămoșilor.
Marea diversitate a lumii vii stă sub semnul mecanismelor de transmitere a informației genetice și a influenței mediului ambiant în timpul reproducerii și dezvoltării organismelor. Fiecare specie este caracterizată printr-un anumit cariotip exprimat de numărul, forma și organizarea diferită a cromozomilor în celule.
Totalitatea genelor distincte, dintr-un set de cromozomi, formează genomul. La organismele diploide, datorită unor mutații, o genă poate prezenta două stări distincte, numite gene alele, care în reproducerea celulară și ciclul cromozomial se unesc prin fecundare și se separă prin diviziune reducțională.
Extinderea progresivă și aprofundarea cercetărilor în genetică au pus în evidență, pe lângă dominanța și recesivitatea completă, noi relații între gene, precum: dominanța incompletă, supradominanța, existența genelor letale, polialelia, codominanța, poligenia.
Așa cum a arătat T.H. Morgan, legea segregării independente a factorilor ereditari se referă la cromozomi diferiți, deoarece genele situate pe același cromozom se transmit în bloc, înlănțuite (linkage-ul). Uneori în cursul diviziunii meiotice, cromozomii pereche se pot rupe în punctele de contact și schimbă între ei segmente cromatidice, fenomen cunoscut sub numele de crossing-over. Se poate afirma că sexualitatea este un mecanism eficient de reproducere a organismelor, care asigură prin recombinare intercromozomială și crossing-over marea diversitate a indivizilor din cadrul populațiilor și speciilor.
Explicarea mecanismelor prin care se realizează codificarea informației genetice, sinteza proteică și reglajul activității celulare necesită unele cunoștințe de genetică moleculară.
În urma a numeroase investigații, s-a stabilit că genele sunt molecule complexe formate din acizi nucleici, mai precis, acidul dezoxiribonucleic (ADN), respectiv acidul ribonucleic (ARN). După modelul elaborat de J. Watson, F. Crick și M. Wilkins, acizii nucleici reprezintă secvențe de nucleotide, formate la rândul lor dintr-o bază azotată, o glucidă (zahar) și un radical fosforic.
Se cunosc cinci tipuri de baze azotate care intră în structura nucleotidelor, și anume: două baze purinice, adenina (A) și guanina (G), respectiv trei baze pirimidice, citozina (C), timina (T) și uracilul (U). Primele patru baze azotate (A, G, C, T) sunt prezente la ADN, iar la ARN în locul timinei se află uracilul. Zaharurile din componența acizilor nucleici sunt riboza la ARN și dezoxiriboza la ADN, ambele fiind pentoze. Din combinarea unei baze azotate purinice sau pirimidice cu o glucidă rezultă o nucleosidă, moleculă din care se obține o nucleotidă prin atașarea unui grup fosfat la pentoză.
Macromolecula de ADN este bicatenară, fiind formată din două lanțuri de nucleotide unite prin punți de hidrogen (duble între adenină și timină și triple între guanină și citozină), de natură electrostatică. Cele două catene sunt complementare, în sensul că legăturile de hidrogen se stabilesc între baze azotate purinice și piridimice (A-T, T-A, G-C, C-G) și formează o spirală dublă (dublu helix) prin înfășurare elicoidală în jurul unui ax comun.
De menționat că replicarea macromoleculei de ADN se realizează cu ajutorul unor enzime (ADN-polimerazele, ligazele etc.), după modelul semiconservativ, în intervalul dintre două diviziuni celulare (interfază), când are loc dublarea cantității de material genetic.
Prin ruperea legăturilor de hidrogen, se separă mai întâi cele două catene model, după care, prin atașare (pe bază de complementaritate) a nucleotidelor libere din citoplasmă se formează două molecule fiice de ADN bicatenar, identice cu molecula mamă inițială.
Acizii ribonucleici au în general o structură monocatenară, fiind clasificați după funcțiile îndeplinite, astfel:
- ARN-viral, constituie materialul genetic al unor ribovirusuri (virusul mozaicului tutunului, virusul poliomielitei, virusul gripal etc.);
- ARN-mesager (ARN-m), joacă un rol important în procesul de sinteză proteică, realizează prin transcripție copierea informației genetice a unei catene din macromolecula de ADN;
- ARN-de transfer (ARN-t), are rolul de a transporta aminoacizii la locul sintezei proteice;
- ARN-ribozomal (ARN-r), intră în componența ribozomilor, unde participă la sinteza celulară a lanțului polipeptidic, având la bază o secvență de trei nucleotide, numită codon.
Referitor la codul genetic se pot face unele observații:
- din totalul de 64 codoni, 61 codifică cei 20 de aminoacizi, iar restul (UAA, UAG, UGA), marchează sfârșitul unui mesaj genetic (STOP);
- este universal valabil, redundant (mai mulți codoni pot codifica același aminoacid) și fără virgule (citirea informației genetice se face continuu).
În linii mari, în procesul sintezei proteice informația din moleculele de ADN este mai întâi transferată într-o macromoleculă de ARN-mesager, prin fenomenul de transcripție, după care este codificată și transformată într-o secvență de aminoacizi prin procesul de translație. Fluxul de informație între acizii nucleici se poate considera birecțional, având în vedere că geneticianul H. Temin a demonstrat experimental că unele ribovirusuri, la care materialul genetic este o macromoleculă de ARN, sunt capabile să determine în celula respectivă sinteza unei macromolecule de ADN, cu ajutorul căreia se replică.
Se poate afirma sugestiv că viața este scrisă în limbaj genetic, în care componenta de bază este gena – identificată cu un segment din macromolecula de ADN sau ARN (în cazul ribovirusurilor și a viroizilor) format dintr-o secvență de codoni, care conțin informația genetică necesară pentru sinteza proteică. În triada structură-funcție-informație, evoluția morfologică și fiziologică a organismelor este corelată intrinsec cu evoluția genetică.
Variabilitatea materialului genetic reprezintă sursa principală a evoluției speciilor. Se disting două categorii de modificări ereditare, și anume: recombinările genetice și mutațiile. Spre deosebire de modificările zestrei ereditare prin recombinări genetice, în cazul mutațiilor se produce o restructurare calitativă și cantitativă profundă a materialului genetic.
Procesul prin care se produc mutațiile poartă numele de mutageneză. Mutațiile pot fi genomice, cromozomiale sau genice, după cum se produc la nivel de genom, de cromozomi sau de gene. Există diverse alte criterii de clasificare a mutațiilor genetice:
- după modul de manifestare – dominante, codominante, recesive, letale, semiletale;
- după localizare – autozomale (când sunt plasate pe autozomi) și heterozomale (când sunt plasate pe cromozomii sexului, denumiți și heterozomi);
- după natura factorilor care le provoacă – naturale și artificiale.
Mutațiile naturale apar spontan, fără intervenția omului, iar frecvența acestora depinde de condițiile mediului în care trăiesc organismele. Prin mutageneză naturală a apărut salcâmul monofil, bovine fără coarne, oaia cu picioare scurte din care a rezultat rasa Ancona.
Mutațiile artificiale sunt cele provocate de om cu ajutorul unor agenți mutageni de natură fizică, chimică sau biologică. Prin folosirea unei game variate de agenți mutageni, omul are posibilitatea de a selecta mutante folositoare în acțiunea sa de ameliorare și de diversificare a soiurilor de plante și a raselor de animale.
De menționat că, spre deosebire de mutațiile somatice, cele care afectează celulele gametice sunt ereditare și pot fi observate la descendenți în diferite generații. La speciile care se înmulțesc sexuat, numai mutațiile gametice sunt transmise la descendenți, iar la organismele care se pot înmulți vegetativ, mutațiile somatice pot fi izolate și reproduse ca linii sau clase mutante.
Este meritul lui Conrad Waddington (1905-1975) de a fi pus bazele epigeneticii – o ramură a biologiei care pune în evidență interacțiunea zestrei genetice cu factorii de mediu pentru a crea un fenotip. Mai precis, epigenetica pune accentul pe dezvoltarea interactivă a structurilor vii în cadrul unor condiții concrete, prin descifrarea proceselor biochimice care permit acidului dezoxiribonucleic diverse posibilități de manifestare, care se bazează pe activarea și reprimarea anumitor gene, dar fără a provoca schimbări la nivelul secvenței genice.
Epigenetica explică unicitatea fiecărei ființe umane, diferențierea celulelor care au același ADN, predispoziția la obezitate sau boli, formarea unor tumori, precum și multe din funcțiile și disfuncțiile biologice, până la stadiul celular al îmbătrânirii.
Într-adevăr, cu cele 20.000 de gene umane se pot produce numeroase combinații de gene diferite care sunt activate sau dezactivate, fiecare manifestare a vieții fiind unică. Se poate afirma că orice organism este rezultatul interacțiunii dintre ereditate și mediu, factori ce intervin în proporții variabile la formarea însușirilor morfologice și funcționale, de la cele mai simple până la creier și conștiință.
Mecanismele genetice sunt universale în lumea vie și funcționează la om pe aceleași principii ca și la primele organisme unicelulare apărute în istoria vieții.
Este cunoscut că celula este structura de bază a unui organism viu, în particular, a organismului uman, fiind formată din trei componente principale: o membrană ce o separă de spațiul interstițial, citoplasma (un mediu lichid, citosolul, în care se găsesc diferite substanțe precum proteine și organite celulare – având diverse funcții) și nucleul.
Miracolul dezvoltării vieții pe Terra are la bază diviziunea celulară prin care un organism apare dintr-o singură celulă și ajunge la maturitate la structuri mai mult sau mai puțin complexe, care pot fi formate din trilioane de celule în cazul ființei umane. Corpul uman este alcătuit din aproximativ 75 de trilioane de celule, dintre care circa 25 de trilioane sunt hematii (globule roșii), iar 100 de miliarde formează sistemul nervos.
Diviziunea este o parte esențială din ciclul celular (include și interfaza), care la procariote (bacterii) este de tip fisiune binară, iar la eucariote sunt cunoscute două variante, și anume: mitoza, pentru celulele somatice, respectiv meioza, pentru celulele gametice.
Diviziunea mitotică debutează prin diviziunea nucleului (cariokineză), incluzând patru etape, denumite profază (pro=înainte), metafază (meta=între), anafază (ana=în sus) și telofază (telo=sfârșit), cu mențiunea că replicarea (duplicarea) ADN-ului cromozial are loc în stadiul S al interfazei (perioada dintre două diviziuni celulare succesive). Finalizarea mitozei se realizează prin diviziunea citoplasmei, proces cunoscut sub numele de citokineză.
Macromoleculele de ADN se află în interiorul nucleului în două forme, în funcție de perioada din timpul ciclului celular: de cromatină (în interfază), adică răsfirat, necondensat, respectiv de cromozomi (în timpul diviziunii celulare), când este condensat, mai gros și vizibil la microscopul optic.
În evoluția vieții, mitoza a permis eucariotelor să se dezvolte dintr-un singur zigot (ovul fecundat), produs la rândul său în urma diviziunii celulare meiotice prin unirea întâmplătoare a unui gamet masculin (spermatozoid) cu un gamet feminin (ovul), asigurând astfel nu numai reproducerea, ci și variabilitatea organismelor.
Meioza (formarea celulelor reproducătoare) are două etape: în prima fază (meioza I, reducțională) se produce separarea cromozomilor omologi (de origine maternă sau paternă), care migrează independent spre polii fusului de diviziune și apoi se despiralizează, iar în faza a doua (meioza II, ecvațională) cromozomii din placa ecuatorială se scindează fiecare în cele două cromatide componente, formând prin mitoză cromozomii care se deplasează la polii celulei, unde își pierd identitatea prin despiralizare. Se formează astfel patru nuclei haploizi, care devin patru celule haploide (tetrade).
Spre deosebire de mitoză, în care celulele fiice sunt replici ale celulei părinte, în meioză se formează celule care conțin fiecare numai jumătate din numărul de cromozomi, fapt care asigură prin procreație diversitatea genetică a organismelor și menținerea constantă a numărului de cromozomi de la părinți la urmași.
Întreg ciclul celular este controlat prin instrucțiunile genetice din ADN, genele fiind coduri biochimice pentru ordinea în care aminoacizii sunt uniți în proteine particulare. Pe de altă parte, pentru reglarea diviziunii, celulele comunică între ele prin semnalele chimice provenite de la proteine speciale numite cicline.
În ultimă instanță, morfogeneza reprezintă un proces de multiplicare a acizilor nucleici, pentru a forma un ansamblu de celule diferențiate și integrate într-un organism funcțional în interacțiunile cu mediul în care trăiește.
Ontogeneza și filogeneza sunt procese integrate în cursul evoluției vieții de la forme simple la organisme complexe, având în vedere că majoritatea organismelor multicelulare se dezvoltă prin diviziune și diferențiere celulară, mutațiile genetice având un rol esențial.
Cei interesați de schemele generale ale genezei organismelor, pe lângă legea biogenetică Müller-Haeckel, în care se consideră că ontogeneza este o recapitulare rapidă a filogenezei, merită să reflecteze la alte două legi fundamentale din embriologie, și anume:
- legea polarizării – formarea la embrion a două extremități, cefalică și codală, care au structură și funcții diferite;
- legea simetriei bilaterale – încă de la primele două celule (blastomere) care rezultă din prima diviziune de segmentație în plan meridian, se produce o separare în planul medio-sagital în două antimere simetrice, ulterior simetria dispare treptat în cazul organelor interne, dar rămâne în cazul formării structurilor somatice.
Referitor la om, subsistemele și suprasistemele sale, se menționează următoarele:
- pe planeta noastră trăiesc aproximativ 8 miliarde de oameni;
- un om adult are circa 75 de trilioane de celule;
- o celulă umană are 46 de cromozomi.
Genomul uman (totalitatea informației genetice) conține aproximativ 3 miliarde de perechi de baze, care se află în cele aproximativ 25.000–35.000 de gene, acestea fiind localizate în cele 23 de perechi de cromozomi din nucleul celulelor noastre, la care se adaugă ereditatea extracromozomială.
Organismele vii sunt capabile de procese biologice complexe, care asigură energia necesară îndeplinirii funcțiilor vitale (mișcare, creștere, termoreglare, reproducere). Biochimia studiază procesele chimice din organismele vii, în timp ce chimia organică se ocupă cu studiul tuturor compușilor organici (conțin, de regulă, legături carbon–hidrogen), indiferent dacă sunt naturali sau sintetici.
Proteinele sunt compuși macromoleculari formați din lanțuri simple sau complexe de aminoacizi, fiind prezente în celulele organismelor vii și având un rol fiziologic esențial atât plastic, cât și energetic. Din punct de vedere chimic, proteinele sunt heteropolimeri biologici formați prin combinarea în diferite configurații a 20 de aminoacizi standard, și anume: alanină, arginină, asparagină, aspartat, cisteină, acid glutamic, glutamină, glicină, histidină, isoleucină, leucină, lizină, metionină, fenilalanină, prolină, serină, treonină, triptofan, tirosină, valină.
Aminoacizii sunt unități structurale care participă la reacții de condensare pentru a forma proteine prin legături peptidice. De exemplu, o legătură peptidică se poate obține prin eliminarea unei molecule de apă între grupa amino a unui α-aminoacid și grupa carboxil a altui aminoacid (identic sau diferit).
Metabolismul constă în transformarea zaharidelor, grăsimilor și proteinelor preluate de animale din mediul extern, până la dioxid de carbon și apă, cu degajare de energie necesară în procesele complexe de sinteză a macromoleculelor specifice din celule. Un rol esențial în organism îl au procesele de fosforilare, care reprezintă mecanismul prin care energia este procesată și stocată în celule, mai precis, se referă la transformarea adenozin difosfatului (ADP) în adenozin trifosfat (ATP) prin adăugarea unei grupări fosfat.
Să nu se uite că, pentru planeta pe care trăim, Soarele reprezintă sursa primară de energie, iar în procesul de fotosinteză plantele utilizează energia solară pentru producerea de materie organică necesară regnului animal, la care se adaugă rolul important al acestora în protecția mediului înconjurător prin fixarea dioxidului de carbon și eliberarea oxigenului în atmosferă. Având în vedere că plantele reprezintă „plămânul verde” al Pământului, pădurile trebuie protejate și chiar sunt necesare împăduriri și mărite spațiile verzi, pentru a diminua, până nu va fi prea târziu, consecințele efectului de seră în schimbările climatice și dinamica atmosferei.
Biosfera (învelișul viu al Terrei) se manifestă prin structuri integrate pe diverse nivele de organizare, modurile de interacțiune fiind specifice fiecărui sistem: moleculele organice și acizii nucleici participă la reacții biochimice în cadrul celulei, celulele sunt implicate în procese biologice integrate la nivel de organism, organismele vii (vegetale și animale) formează ecosisteme caracterizate printr-o diversitate a relațiilor din biotop și biocenoză, o categorie distinctă fiind relațiile dintre oameni în cadrul societății, precum și relațiile om-biosferă.
Viața pe Pământ ar fi aproape imposibilă fără circuitul apei în natură (numit și ciclu hidrologic sau ciclul apei), în care apa evaporată în atmosferă din mări, oceane și alte surse se condensează în nori, apoi cade sub formă de precipitații pe suprafața terestră.
Pe de altă parte, atmosfera (formată din troposferă, stratosferă, mezosferă, ionosferă, exosferă) ar fi „măturată” de vântul solar (flux de particule electrice de mare energie emis de Soare) dacă n-ar exista magnetosfera (câmpul geomagnetic), care formează un scut în jurul Pământului împotriva radiației corpusculare, deosebit de nocivă pentru organisme.
Să ocrotim Terra, leagănul și suportul vieții!
Bibliografie
1. Georges-Hubert de Radkowski, Antropologie generală, Editura Amarcord, Timișoara, 2000
2. Katie Scott, Povestea vieții. Evoluția, Editura Humanitas, Bucureşti, 2019
3. Nicolae Bodnariuc, Biologie generală, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979
4. Petre Raicu, Genetica, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1991
5. Ștefan Airinei, Pămîntul ca planetă, Editura Albatros, București, 1982