Tipi cellulari 3 lezione

Cellule procariotiche ed eucariotiche Dal punto di vista della classificazione degli organismi esistono due domini: Procarioti ed Eucarioti. I procarioti comprendono i batteri e gli archei. Le cellule procariote sono prive di nucleo ben definito e delimitato da membrana nucleare

Procarioti Tipica struttura di un batterio. E’ presente una parete cellulare come nelle cellule vegetali, oltre alla membrana plasmatica. Sono presenti solo ribosomi e DNA. Non è presente un nucleo definito. Gli Archei appartengono ad un altro regno del dominio dei procarioti.Si sviluppano in condizioni estreme ( a 100° C, soda 6 molare, etc)

Eucarioti Il dominio degli eucarioti comprende: Animali e Piante , ma anche funghi-cromisti e protisti I protisti comprendono: i protozoi e le alghe Le cellule eucariotiche hanno un nucleo con una membrana nucleare doppia, hanno tutti gli organuli cellulari e il DNA si organizza in cromosomi.

Cellule autotrofe ed eterotrofe

Eterotrofia L' eterotrofia è la condizione nutrizionale di un organismo che non è in grado di sintetizzare il proprio nutrimento autonomamente a partire da molecole semplici (CO2, H2O, N2 ect.) Per la sopravvivenza esso deve quindi far riferimento a composti organici pre-sintetizzati da altri organismi, che sono invece detti autotrofi (ad es. tutte le piante che posseggono clorofilla).

eterotrofi Sono eterotrofi tutti gli animali (pluricellulari eterotrofi), i protozoi, i funghi e quasi tutti i batteri.

Le cellule animali Le cellule animali utilizzano sostanze nutritive (zuccheri, grassi e amminoacidi) traendo da esse energia e producendo anidride carbonica (CO2) e acqua

IL CATABOLISMO CELLULARE ETEROTROFO Le tre classi di molecole che assumiamo con l’alimentazione sono: Le proteine: poi scisse in amminoacidi Gli zuccheri: trasformati in glucosio. Gli acidi grassi come trigliceridi Il catabolismo di queste sostanze (combustibile) è una ossidazione, quindi avviene in presenza di ossigeno (comburente). I prodotti finali di questa combustione sono CO2 e H2O. La combustione si attua nei mitocondri secondo modalità diverse, quindi la CO2 e H2O si liberano all’interno dei mitocondri. La CO2 diffonde passivamente dalla membrana mitocondriale, esce dalla cellula, passa nel sangue e viene eliminata con la respirazione.

autotrofia L'autotrofia è la condizione nutrizionale di un organismo in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche e utilizzando energia non derivante da fonti metaboliche.

autotrofi Sono autotrofe, ad esempio, tutte le piante capaci di fotosintesi clorofilliana, le alghe, sia eucariote che procariote (alghe azzurre o cianobatteri), e molti batteri. Rhodospirillum

Cellule vegetali le cellule vegetali, oltre a possedere lo stesso meccanismo di accumulo di energia degli animali, sono in grado, in presenza di luce, di catturare l’energia solare e di immagazzinarla sotto forma di sostanze di riserva (zuccheri e amido), che verranno utilizzate dagli eterotrofi

AMIDO L'amido è un carboidrato polisaccaridico che consiste di un gran numero di unità di glucosio unite tra loro da legame glicosidico È composto da due polimeri: l‘amilosio (che ne costituisce circa il 20%) e l‘amilopectina (circa l'80%). In entrambi i casi si tratta di polimeri del glucosio, che si differenziano l'uno dall'altro per la struttura. L'amilosio è un polimero lineare che tende ad avvolgersi ad elica, in cui le unità di glucosio sono legate tra loro con legami glicosidici legame glicosidico AMILOSIO

Amilopectina L'amilopectina è invece un polimero ramificato che presenta catene di base di struttura simile all'amilosio che si dispongono a formare una struttura ramificata ramificazione Amilopectina

Il cloroplasto Il cloroplasto è un tipo di organulo presente nelle cellule delle piante e nelle alghe eucariotiche. All’interno di questi organuli si svolge il processo della fotosintesi: l’energia luminosa viene catturata dai pigmenti di clorofilla e viene convertita in energia chimica.

CLOROPLASTO

Legame fra metabolismo animale e vegetale

I batteri

procarioti I procarioti hanno un’organizzazione molto più semplice degli eucarioti. Essi hanno in comune una struttura di base, che comprende una PARETE CELLULARE, che è una struttura caratteristica della cellula procariote, e, al di sotto della parete, una MEMBRANA PLASMATICA. Su di essa si trovano quasi tutti gli enzimi che svolgono le reazioni metaboliche, poiché i batteri sono privi di organuli intracellulari, tranne i RIBOSOMI 70S e i MESOSOMI (mitocondri primitivi).

batteri Nel citoplasma sono presenti GRANULI DI RISERVA. Possibile presenza di PILI, necessari per la coniugazione batterica e di uno o più FLAGELLI, atti al movimento. La parete cellulare può essere rivestita esternamente da una CAPSULA, formata di regola da polisaccaridi. Manca una membrana nucleare, pertanto il materiale genetico, un unico cromosoma ad anello (NUCLEOIDE), è a contatto col citoplasma.

movimento polisaccaridi coniugazione

Morfologia batterica Fra loro si distinguono per forma in a) COCCHI a sfera a coppia si chiamano diplococchi a catena si chiamano streptococchi a grappolo si chiamano stafilococchi b) BACILLI a bastoncino c) VIBRIONI a virgola d) SPIRILLI a spirale f) SPIROCHETE con più curve

Coniugazione batterica Il materiale genetico della cellula batterica è costituito da un doppio filamento di DNA circolare. In molti batteri sono, inoltre, presenti molecole di DNA accessorie e più piccole, dette plasmidi, che generalmente portano geni non essenziali per la riproduzione del batterio. Molti di questi plasmidi possono essere trasferiti da un batterio a un altro mediante un sistema di scambio del materiale genetico, detto coniugazione.

Coniugazione batterica

coniugazione batterica La coniugazione batterica è quindi un processo con il quale una cellula batterica trasferisce porzioni di DNA ad un'altra tramite un contatto cellula-cellula (attraverso i pili). Il fenomeno può così portare al verificarsi di ricombinazione genetica nei batteri. I segmenti di materiale genico trasferibile, che si trovano liberi nel citoplasma del batterio, sono detti plasmidi: sono di forma circolare e capaci di replicarsi in modo indipendente dal cromosoma batterico

TRASDUZIONE E TRASFORMAZIONE BATTERICA Altri meccanismi che consentono di scambiare porzioni di materiale genetico sono: - la trasduzione, in cui il DNA viene trasferito dai virus batterici o batteriofagi. - la trasformazione, in cui il DNA viene inglobato nella cellula batterica direttamente dall’ambiente esterno (Solo alcune specie batteriche possono acquisire DNA estraneo dall'ambiente)

batteriofago Lisi e formazione di virus Mix di DNA Inserzione di DNA DNA virale inserito nel DNA batterico La trasduzione batterica consiste nel passaggio del DNA di un batterio ad un altro tramite un batteriofago . Questo processo permette il passaggio di materiale genetico da una cellula ad un'altra; è quindi uno dei meccanismi di ricombinazione batterica dei batteri (insieme alla coniugazione batterica e alla trasformazione batterica).

VIRUS I virus sono entità biologiche con caratteristiche di parassita obbligato, la cui natura di organismo vivente o struttura subcellulare è discussa, così come la trattazione tassonomica. La singola unità virale viene denominata virione. Batteriofago

virus tutti posseggono un relativamente piccolo genoma costituito da DNA o RNA, che trasporta l'informazione ereditaria; tutti posseggono, quando all'esterno della cellula ospite, una copertura proteica (capside) che protegge questi geni Genoma Capside

HIV (retrovirus) Human Immunodeficiency Virus

BATTERIOFAGO

Replicazione virale Il loro comportamento parassita è dovuto al fatto che non dispongono di tutte le strutture biochimiche e biosintetiche necessarie per la loro replicazione. Tali strutture vengono reperite nella cellula ospite in cui il virus penetra, utilizzandole per riprodursi in numerose copie. La riproduzione del virus spesso procede fino alla morte della cellula ospite, da cui poi dipartono le copie del virus formatesi.

MOLTIPLICAZIONE BATTERICA Le cellule batteriche si moltiplicano per SCISSIONE binaria: il materiale genetico si duplica e si distribuisce ai due poli della cellula batterica, la quale si allunga e alla fine si divide in due cellule figlie identiche alla cellula madre. Scissione binaria Salmonella

Riproduzione Alcuni batteri si riproducono ogni 20-40 minuti. In condizioni favorevoli, con una divisione ogni 30 minuti, da una sola cellula dopo 15 ore si possono ottenere circa un miliardo di nuove cellule, che formano una colonia spesso visibile a occhio nudo. .

Spore batteriche In condizioni avverse alcuni batteri vanno incontro a un processo di divisione modificato, al termine del quale vengono prodotte forme quiescenti, dette spore, in grado di sopportare condizioni estreme di temperatura e umidità SPORE

Antibiogramma L'antibiogramma (spesso indicato come ABG) è un esame in vitro che permette di valutare se un batterio è sensibile ad un determinato antibiotico. Colonie poco sensibili Colonie sensibili