Cellula eucariote: organizzazione, ciclo cellulare, nucleo, ribosomi, apparato del Golgi Cellula procariote: Organizzazione, modalità di ricombinazione genica Virus: Struttura, caratteristiche, ciclo vitale

Ciclo cellulare Il ciclo cellulare è l’insieme degli eventi compresi tra la formazione di una cellula e la sua divisione in due cellule figlie. E’ costituito da due fasi L’interfase: durante la quale la cellula svolge un’intensa attività metabolica e cresce Fase mitotica: di divisione del nucleo e del citoplasma

Il nucleo Nelle cellule animali ha un diametro di 5μm Funzioni: è il luogo in cui avviene la duplicazione del DNA è sede del controllo genetico dell’attività cellulare contiene il nucleolo, dove avviene il montaggio dei ribosomi a partire dall’RNA e da specifiche proteine

Nelle cellule eucariotiche è presente un vasto sistema di membrane interne che delimitano due importanti comparti del citoplasma: il reticolo endoplasmatico liscio (REL) e rugoso(RER) l’apparato del Golgi La funzione principale del RER è sintetizzare proteine e membrane I ribosomi addossati al RER sono la sede della sintesi delle proteine

L’apparato del Golgi modifica le proteine provenienti dal RER e le indirizza verso l’interno o l’esterno della cellula

I ribosomi Ribosoma deriva dal greco soma, “corpo”, preceduto dal prefisso ribo, che richiama l’RNA per indicare un corpuscolo (organulo) contenente questo acido nucleico

I ribosomi sono i siti dove vengono sintetizzate le proteine secondo le direttive degli acidi nucleici Nelle cellule procariotiche i ribosomi si trovano sempre liberi nel citoplasma Nelle cellule eucariotiche si trovano invece in due diverse posizioni: nel citoplasma, oppure all’interno di mitocondri e cloroplasti I ribosomi sono costruiti in una zona del nucleo, il nucleolo e passano al citoplasma attraverso i pori nucleari

Un ribosoma è composto da due subunità di dimensioni diverse, sia nei procarioti che negli eucarioti I ribosomi eucariotici sono più grossi e ricchi di RNA di quelli procariotici Chimicamente i ribosomi sono fatti di un tipo speciale di RNA, detto RNA ribosomiale (rRNA), al quale sono legate oltre 50 molecole proteiche diverse

Ogni ribosoma è formato da una subunità maggiore e da una subunità minore. Quando il ribosoma non è impegnato nella sintesi proteica, le due subunità sono separate

La cellula procariote Gli archei e i batteri sono costituiti da cellule procariotiche Non possiedono compartimenti interni delimitati da membrane Hanno un’organizzazione interna semplice Sono gli organismi più numerosi in tutti gli ambienti della Terra

Struttura base delle cellule procariotiche Sono delimitate da una membrana plasmatica All’interno si trova il citoplasma composto da due parti: il citosol (la parte più fluida) e i ribosomi Il nucleoide è una zona particolare del citoplasma che contiene il DNA sotto forma di un’unica molecola i ribosomi presenti nel citoplasma sono aggregati di RNA e proteine dove ha luogo la sintesi proteica

I procarioti sono in grado di svolgere tutte le funzioni vitali fondamentali Di regola si riproducono per via asessuata dando origine ad un clone, ovvero una popolazione di individui geneticamente identici. Ciononostante, i batteri dispongono di varie modalità di ricombinazione genica che sono molto utili dal punto di vista evolutivo, in quanto introducono quella variabilità genetica che permette l’adattamento ai cambiamenti dell’ambiente. I procarioti dispongono di svariati modi per ricombinare i loro geni. coniugazione trasformazione trasduzione

La coniugazione è un processo in cui due batteri entrano a contatto diretto e la copia di una parte del DNA passa da un batterio donatore a un batterio ricevente

Coniugazione batterica

Trasformazione : un nuovo frammento di DNA proveniente da cellule morte entra in una cellula batterica viva Trasduzione: alcuni virus trasportano frammenti di DNA batterico da una cellula all’altra

Virus (in latino significa veleno) Non sono cellule e rappresentano un raggruppamento unico rispetto alle altre forme di vita esistenti Sono parassiti cellulari obbligati, altamente efficienti e specializzati, in grado di infettare ogni organismo oggi esistente Un virus è un parassita delle cellule (sia procariote che eucariote) Ha una struttura molto semplice : è formato da un rivestimento proteico (capside) e contiene un solo tipo di acido nucleico: DNA o RNA ( mai entrambi). Le dimensioni variano in media da 20 a 500 nm; sono quindi più piccoli di una cellula batterica (2 µm) o animale (5-10 µm) Hanno forme e comportamenti diversissimi: esistono virus vegetali, animali e batterici I batteriofagi o fagi costituiscono una classe di virus che infetta i batteri

Batteriofago : virus che infetta solo batteri

L’infezione da virus prevede che esso porti all’interno della cellula infettata il suo acido nucleico, così da poter usare le strutture e l’energia della cellula ospite per riprodursi. Quando la cellula è colma di copie di virus scoppia, consentendo a ciascun virus di infettare una nuova cellula; quindi la cellula ospite muore. Molte malattie dell’uomo sono causate da virus: influenza, AIDS, febbre emorragica ( Ebola), herpes….

Il ciclo vitale dei batteriofagi il ciclo riproduttivo di un fago può essere di due tipi: 1. ciclo litico 2. ciclo lisogeno

I virus come i batteri sono ottimi organismi modello per studi di genetica e biologia molecolare

I virus hanno forme diverse Il virus del mosaico del tabacco Adenovirus virus animale Herpes virus

Virus e batteri : strumenti da biotecnologi Batteriofagi e batteri oggi sono un importante mezzo per le biotecnologie Rappresentano importanti strumenti per l’analisi genetica I batteri sono organismi unicellulari che crescono rapidamente e facilmente (una cellula batterica si duplica ogni 20 minuti) Hanno un DNA di dimensioni limitate (circa un milione di nucleotidi, contro i sei miliardi delle cellule umane) Sono organismi facili da selezionare sulla base delle diverse varianti (mutanti) E’ facile trasferire geni da un batterio all’altro I batteriofagi sono invece utilizzati come vettori per la capacità di iniettare DNA nei batteri che consente il trasferimento di geni da una cellula all’altra