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Organizzazione della cellula

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Presentazione sul tema: "Organizzazione della cellula"— Transcript della presentazione:

1 Organizzazione della cellula
Struttura e funzione

2 Gli organismi sono organizzati in cellule
La cellula è la più semplice organizzazione della materia che possiede tutte le proprietà della vita. Cellule-tessuti-organi-apparati Insieme di apparati forma l’organismo Un insieme di organismi formano una popolazione quindi una specie

3 Livello più semplice di organizzazione
bufalo Cellularità: Organizzazione (cellula, tessuti, organi, apparato, organismo, specie) Tutti questi livelli hanno tre punti critici che ne determinano la vita Metabolismo (catabolismo e anabolismo) Riproduzione (agamica e sessuata) Evoluzione

4 Accrescimento Loxodonta africana

5 La materia è organizzata in : 0.1nm
1 a 10nm ecosistemi Un insieme organizzato di molecole caratterizza comunità Cellula eucariota base costitutiva dei tessuti popolazione La materia è organizzata in atomi e molecole caratterizzate da unità di misura estremamente piccole.Un insieme organizzato di molecole caratterizza gli organuli cellulari,qundi la cellula eucariotica che è la base costitutiva di tutti I tessuti.Più tessuti ed organi costituiscono un apparato come ad es quello scheletrico,l’isieme degli apparati costituisce l’organismo nella sua complessità.Più individui di una stessa specie formeranno una popolazione.Le popolazioni animali fanno parte di un sistema più ampio chiamato comunità all’interno della quale si verificano interaziono tra le specie.Si passa quindi agli ecosistemi costituiti da una comunità(componente biotica) e dall’ambiente circostante(componente abiotica)tra le quali si vengono a creare delle interazioni in equilibrio dinamico

6 eucarioti procarioti ribosomi Parete cellulare talvolta glicocalice
Organizzazione cellulare può essere di due tipi procariotica ed eucariotica.Come si può osservare nel batterio il DNA materiale genetico ereditario è sparso nel citoplasma,non posseggono un nucleo racchiuso da membrana.nei batteri il citoplasma è racchiuso dalla membrana citoplasmatica e la zona dove si trova localizzato il DNA si chiama nucloide,troviamo sparsi nel citoplasma i ribosomi,presentano una parete cellulare relativamente rigida,porosa così da consentire ai nutrienti di raggiungere la membr. plasmatica.alcuni producono il glicocalice,rivestimento viscoso che intrappola l’acqua ed evita l’essiccamento.Nei ceppi batterici che invadono gli animali il glicocalice diventa capsula estremamente gelatinosa che protegge il batterio dal sist. immunitario dell’animale. flagelli per aderire alle superfici e muoversi.I batteri posseggono un’architettura all’interno del citoplasma simile al citoscheletro della cellula eucariotica.Mentre schematicamente una cellula eucariotica possiede un nucleo che racchiude il materia ereditario e organuli citoplasmatici racchiusi da membrana

7 Ciliati Protozoo ciliato al SEM.ciglia
Le cellule possono vivere come entità isolate come nel caso dei protozoi animali unicellulari

8 Le prime forme di vita risalgono a 3,5 miliardi di anni fa,queste erano organismi procarioti simili a batteri.Dopo un’ampio intervallo di tempo durante il quale avviene la diversificazione evolutiva dei procarioti,appaiono i primi organismi unicellulari eucarioti.

9 Sembrerebbe che l’origine degli eucarioti si possa essere realizzata attraverso un processo di SIMBIOSI ossia alcuni batteri(cellule procariotiche) incapaci di far fronte a livelli crescenti di ossigeno atmosferico,potrebbero aver inglobato batteri aerobi (che possedevano gli enzimi necessari per poter ricavare energia in presenza di ossigeno) Sembrerebbe che proprio questi antichi batteri aerobi simbionti siano i progenitori degli attuali mitocondri. Gli attuali eucarioti posseggono mitocondri e questo insieme ad altri processi evolutivi come simbiosi secondaria ed inglobamento di altre cellule eucariotiche,abbia dato origine alla cellula eucariotica così come la ritroviamo a partire dai Protozoi.

10 Un’altra cellula specializzata è il Paramecium
Le ciglia sulla sua superficie per movimento ,respirazione( infatti il loro movimento facilita la resp. che avviene a livello della superfice cellulare),alimentazione spingendo le particelle alimentari nel citofarige. La struttura a stella costituisce un’ulteriore specializzazione,infatti all’interno del paramecio c’è un’elevata concentrazione di ioni e molecole che causa un continuo ingresso di acqua dall’ambiente esterno che potrebbe causarne lo scoppio,il vacuolo contrattile provvede assorbendo l’acqua in eccesso e espellendola fuori

11 Flagellati fotosintetici
Ancora un altro esempio è quello di un fitoflagellato che presenta una specializzazione rappresentata dal fotorecettore che gli permette di percepire la luce mettere in atto la fotosintesi aiutato dal movimento flagellare che lo sposta verso le zone più luminose

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13 Ulteriore elemento evolutivo
Ricombinazione genetica tramite la coniugazione In questo organismo unicellulare si riscontra un’ulteriore elemento evolutivo come quello della coniugazione là dove due individui si scambiano il materiale genetico(scambio di nuclei)seguendo un processo quasi di ricombinazione genica

14 Abbiamo visto organismi unicellulari alla base dei quali troviamo la cellula con la sua consueta struttura. La stessa struttura ed organizzazione la ritroviamo in cellule altamente specializzate come possono essere la cellula uovo e lo spermatozoo

15 Cellula uovo L'uovo è la cellula germinale femminile (gamete femminile) degli animali che si riproducono per via sessuata. Contiene nel suo citoplasma le sostanze nutritizie, RNA messaggeri e RNA transfer necessari per il primo sostentamento e la prima sintesi proteica dell'embrione. Per essere fecondato, un uovo deve quasi sempre incontrarsi con il gamete maschile (spermatozoo).

16 Le dimensioni sono variabili, tuttavia è generalmente la più grande cellula presente nell'organismo femminile. La cellula uovo è circondata dalla membrana plasmatica come ogni altra cellula, ma presenta un'ulteriore barriera protettiva: l'involucro vitellino, struttura fondamentale nel processo di fecondazione. Il citoplasma può essere più o meno ricco di tuorlo (o vitellium), una sostanza ricca di vitellogenina (prodotta dal fegato della madre) che costituisce un'importante fonte di nutrimento per l'embrione.

17 Oltre all'involucro vitellino la cellula uovo può essere circondata da ulteriori involucri e strutture con funzioni differenti. Tali strutture hanno origine nelle vie genitali e non nell'ovario. Vengono pertanto definite "involucri secondari"; solo l'involucro vitellino viene depositato a livello dell'ovario e prende il nome di "involucro primario".

18 Struttura dei gameti uova

19 Struttura dei gameti spermatozoi

20 La maggior parte delle cellule ha dimensioni microscopiche
Le unità di misura adoperate sono: il micrometro(µm) =1millesimo di millimetro Il nanometro(nm)= 1millesimo di micrometro Per meglio muoverci nel mondo della cellula è bene parlare di unità di misura

21 -hydrogen atom is 0.0001 microns 0.1 nm
Unità di misura -hydrogen atom is microns 0.1 nm (1 nm µm) -globular protein is microns -large virus us 0.1 micron -E. coli bacteria is 2 microns -sea urchin and human egg is 100 microns -human sperm la testa, di circa 5-10 μm di lunghezza, e la coda, lunga circa 60 μm. -Human red blood cell is 9 microns -somatic cells are microns -amoeba is 90 microns

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23 La cellula ha dimensioni microscopiche
La cellula per poter crescere sopravvivere riprodursi ossia svolgere tutte le attività vitali necessita di materiali il cui ingresso e uscita viene regolato dalla sua membrana plasmatica che costituisce la superficie cellulare. Il motivo della sua dimensione microscopica risiede proprio in ciò ossia la sua superficie deve essere abbastanza grande rispetto al volume cellulare per potere adempire sufficientemente al suo ruolo

24 In generale dimensioni e forma cellulare sono legate alla funzione dei vari tipi cellulari

25 M.O. e M.E. M.O.:ingrandisce un oggetto 1000 volte. Cellula, nucleo,mitocondri M.E.:ingrandisce un oggetto volte. ultrastruttura cellulare

26 Metabolismo La cellula ha un suo metabolismo
Il metabolismo è l’insieme di tutte le reazioni biochimiche che permettono alla cellula di svolgere le sue funzioni Una via metabolica(catabolismo)riguarda tutti i processi di scissione delle molecole(dalla glicolisi che provvede alla degradazione del glucosio alla respirazione cellulare che completa il processo)e quindi produzione di energia Una via metabolica anabolica che provvede alla sintesi di importanti molecole complesse(proteine,acidi nucleici,polisaccaridi)

27 METABOLISMO CELLULARE
Le molecole organiche, fabbricate dai vegetali con la fotosintesi o catturate dall’ambiente, offrono agli animali che se ne cibano sia il materiale da costruzione che il carburante. Infatti il cibo viene ridotto in molecole dall’apparato digerente(proteine in aminoacidi,carboidrati in zuccheri semplici ecc.). Queste molecole vengono assorbite dal sangue e portate a tutte le cellule. Infine la cellula converte l’energia dei legami chimici delle sost.nutritive (es.glucosio) in ATP. L'energia viene liberata dai legami delle molecole biologiche. In particolare, le molecole biologiche vengono ossidate.

28 Il metabolismo più semplice è la Respirazione animale
La superficie deputata agli scambi gassosi può essere: - tutta la superficie esterna del corpo - superfici specializzate: branchie se l'animale è acquatico : polmoni o trachee se è terrestre  La superficie del corpo può funzionare come membrana respiratoria purchè sia sottile, sia mantenuta umida, sia rispettato un elevato rapporto tra superficie e volume.  mitocondrio→ L’ossigeno entra per assorbimento dalla sup cellulare fluisce nel mitocondrio dove viene utilizzato per produrre energia da qui si ha un prodotto di scarto ossia l’anidride carbonica che verrà espulsa tramite la sup cell.Lo stesso avviene nel lombrico dove l’ossigeno passa attraverso la cute nel sistema circolatorio dove vi è un liquido con molecole atte a legare l’ossigeno e trasportarlo ai tessuti e quindi alle cellule che lo utilizzano come già detto per produrre energia ,da qui un prodotto di scarto,l’anid carb, che attraverso il sistema venoso arriva alla sup cell e viene espulso Il modello oiù semplice è rappresentato dall’ameba in cui gli scambi gassosi avvengono

29 Alla base di tutto:LA CELLULA
CELLULA EUCARIOTICA CELLULA PROCARIOTICA

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32 colesterolo Si tratta di una molecola lipidica sterolica, tipica degli organismi animali, soprattutto dei Vertebrati. È presente sia in forma libera (35-40% del totale) sia esterificato con acidi grassi a catena lunga. La sintesi del colesterolo si svolge soprattutto a livello epatico, anche se vi partecipano numerosi altri organi (surrene, testicolo, aorta ecc.). Il colesterolo viene invece eliminato con la bile, trasformato in acidi biliari e poi in sali biliari

33 colesterolo Il colesterolo è utile
Il colesterolo è fondamentale per il nostro organismo. Interviene nella formazione e nella riparazione delle membrane cellulari. È il precursore della vitamina D, degli ormoni steroidei e degli ormoni sessuali (come androgeni, testosterone, estrogeni e progesterone). È contenuto nell'emoglobina. È il precursore dei sali biliari.

34 Il colesterolo non è libero nel sangue, ma è legato a particolari proteine formando strutture complesse dette lipoproteine; il colesterolo totale si divide perciò in colesterolo VLDL (a bassissima densità), LDL (a bassa densità) e HDL (ad alta densità). 1) Le LDL distribuiscono il colesterolo alle cellule. E questa funzione è positiva.  2) Purtroppo durante questa funzione, parte del colesterolo LDL si deposita sulle pareti interne delle arterie formando le placche.  3) Le lipoproteine HDL rimuovono l'eccesso di colesterolo dalla parete delle arterie e lo riportano al fegato. l'HDL non "distrugge" l'LDL, ma le lipoproteine HDL riportano il colesterolo al fegato. Avere il colesterolo HDL alto consente di diminuire l'effetto negativo dell'LDL nella formazione delle placche.

35 Per capire meglio, due analogie: L'analogia del cibo - Il cibo è fondamentale per la sopravvivenza, ma se ne mangiamo troppo ingrassiamo. Il colesterolo è fondamentale per alcune funzioni dell'organismo, ma se è in quantità non corretta diventa un fattore negativo. L'analogia delle foglie - Consideriamo un viale alberato d'autunno su una strada asfaltata. Cadono tante foglie (LDL) e la strada ne è coperta. Se abbiamo tanti spazzini (HDL) la strada resta pulita. Gli spazzini non agiscono sulla caduta delle foglie, ma le rimuovono. Ecco perché conta il rapporto (Colesterolo totale/HDL).


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