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1. 2 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.verde.

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2 2 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.verde

3 3 Capitolo 3 La cellula, l’unità di base dei viventi

4 4 Lezione 1 Le cellule hanno dimensioni differenti

5 5 5 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 I batteri sono le cellule più piccole Possono essere autotrofi fotosintetici, autotrofi chemiosintetici, o eterotrofi. Si differenziano in base alla loro forma in bacilli, cocchi e spirilli.

6 6 6 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Le dimensioni della cellula Le dimensioni cellulari sono funzionali al metabolismo cellulare. Il rapporto tra superficie e volume deve essere il più favorevole possibile per poter scambiare sostanze con l’ambiente esterno e per aver maggiore apporto di energia.

7 7 Lezione 2 Tutte le cellule sono avvolte da membrana

8 8 8 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 La membrana cellulare È costituita da due strati di fosfolipidi disposti con le loro «code» di acidi grassi rivolte verso l’interno.; Ha un modello a mosaico fluido in cui le molecoleole si muovono al suo interno formando conformazioni diverse.

9 9 9 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 La parete cellulare dei vegetali Gli organismi vegetali possiedono esternamente anche una parete fatta di cellulosa che le conferisce sostegno e rigidità.

10 10 Lezione 3 Le cellule comunicano tra loro e con l’ambiente

11 11 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il movimento dell’acqua I tre fattori che determinano più comunemente il potenziale idrico sono: forza di gravità; pressione; concentrazione dei soluti presenti in soluzione.

12 12 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il passaggio attraverso la membrana Può avvenire in due modi: trasporto attivo (richiede energia); trasporto passivo (non richiede energia), può avvenire attraverso la diffusione semplice oppure la diffusione facilitata.

13 13 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 L’osmosi Il movimento di molecole d’acqua attraverso la membrana è un caso particolare di diffusione che viene detto osmosi. La diffusione dell’acqua è influenzata dalla concentrazione di particelle di soluto.

14 14 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Altri trasporti Ci sono proteine che riescono a trasportare le molecole contro gradiente di concentrazione a fronte di un dispendio energetico. Il processo è detto trasporto attivo. Il trasporto di sostanze avviene anche con vescicole che liberano all’esterno il materiale che non può attraversare la membrana (esocitosi) o lo riversano all’interno (endocitosi).

15 15 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 L’endocitosi Si produce una vescicola contenente la sostanza da introdurre, che verrà liberata nel citoplasma. Ci sono tre tipi di endocitosi.

16 16 Lezione 4 Il citoplasma contiene il nucleo e gli organuli cellulari

17 17 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il nucleo Il nucleo è circondato da una membrana nucleare composta da due membrane, ognuna formata da un doppio strato di fosfolipidi. I pori nucleari consentono il passaggio di sostanze tra il nucleo e il citosol. Il nucleolo contiene tutte le informazioni ereditarie e controlla le varie attività cellulari.

18 18 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il citoplasma Il contenuto della cellula è chiamato citoplasma ed è costituito da: il citosol, la parte fluida; gli organuli, le strutture che svolgono tutte le attività della cellula.

19 19 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il citoscheletro Conferisce sostegno alla cellula e partecipa al movimento. È costituto da tre filamenti: microtubuli; filamenti intermedi; filamenti di actina o microfilamenti.

20 20 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Ciglia e flagelli Consentono alle cellule di spostarsi e di muovere i liquidi circostanti. Ciglia e flagelli si originano dal corpo basale. I centrioli sono i responsabili della produzione dei microtubuli che costituiscono il fuso mitotico.

21 21 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Vacuoli e vescicole: sostegno e trasporto Un vacuolo è una cavità citoplasmatica delimitata da una membrana fosfolipidica e contenente acqua e soluti. Le vescicole hanno la stessa struttura generale dei vacuoli, ma sono più piccole. Una delle principali funzioni delle vescicole è il trasporto.

22 22 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Il reticolo endoplasmatico Il reticolo endoplasmatico è costituito da un sistema di membrane che formano cavità appiattite, tubuli e canali connessi tra loro. È la sede della sintesi di proteine e lipidi, si divide in: reticolo endoplasmatico ruvido (RER) per la presenza di ribosomi; reticolo endoplasmatico liscio (REL).

23 23 Lezione 5 La cellula gestisce le sostanze che produce

24 24 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 L’apparato di Golgi È costituito da sacchi appiattiti, chiamati cisterne, disposti in pile. È il centro di elaborazione, imballaggio e distribuzione dei prodotti cellulari.

25 25 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Lisosomi, proteasomi e perossisomi I lisosomi sono organuli sferici contenenti gli enzimi coinvolti nelle reazioni di idrolisi. Un proteasoma è un lisosoma specializzato nel demolire proteine per riciclare rapidamente gli amminoacidi. I perossisomi sono speciali vescicole che contengono diversi enzimi ossidativi.

26 26 Lezione 6 Le attività di mitocondri e cloroplasti necessitano energia

27 27 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 I cloroplasti e i mitocondri I cloroplasti presentano una doppia membrana trasparente che permette il passaggio di luce. I cloroplasti sintetizzano glucosio grazie alla fotosintesi. Il processo di respirazione cellulare avviene nei mitocondri. L’ossigeno viene utilizzato per demolire biomolecole e ricavare così energia per la cellula.

28 28 Lezione 7 Gli scambi energetici nelle cellule

29 29 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 La fotosintesi: la sintesi delle biomolecole Le piante prelevano l’anidride carbonica dall’aria e l’acqua viene principalmente assorbita dal terreno attraverso le radici.

30 30 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 La respirazione: la demolizione delle biomolecole La demolizione del glucosio prevede: la glicolisi, che avviene nel citosol delle cellule; la respirazione cellulare, che si svolge nei mitocondri, se c’è ossigeno; altrimenti avviene la fermentazione nel citosol.

31 31 Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 Le strategie metaboliche Il metabolismo consiste in una serie di reazioni chimiche che comprende sia i processi di sintesi di composti organici, sia i processi di demolizione delle biomolecole con liberazione di energia. Le reazioni di demolizione dei cibi sono dette, nel loro complesso, catabolismo. I processi con i quali le cellule assemblano le molecole organiche prendono il nome di anabolismo.


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