Appunti di Biologia cellulare

Biologia cellulare

Un essere vivente è una unità altamente organizzata, dotata di genoma, caratterizzata da metabolismo e capace di riprodursi ed evolversi. Gli organismi viventi sono caratterizzati da un genoma (= in biologia corrisponde al corredo aploide dei cromosomi).

Metabolismo

Il metabolismo è la capacità di una cellula o di un organismo di acquisire energia dall’ambiente circostante e di sfruttarla per sopravvivere, crescere e riprodursi. Schema: tutto parte con la nutrizione e i nutrienti che trae possono essere utilizzati come fonti di energia o come materia prima (assemblare altre molecole come proteine). Per fare ciò l’organismo deve investire energia che deriva dalla respirazione cellulare. Il metabolismo riassume una serie di processi ampi.

Le cellule svolgono delle reazioni chimiche che a loro volta portano all’assemblaggio, alla modifica e alla degradazione di molecole. È in grado di intrappolare l’energia proveniente dalla luce solare che poi utilizza per assemblare delle molecole ad alto contenuto energetico tramite gli zuccheri. Tramite la respirazione cellulare queste molecole saranno demolite e le energie rilasciate verranno utilizzate dalla pianta per crescere ecc. La pianta poi è in grado sia di produrre che di consumare il suo alimento. L’energia fluisce e la materia è riciclata.

Organismo autotrofo

È un organismo in grado di produrre una sostanza organica a partire da composti chimici inorganici e da una fonte di energia (es. pianta).

• Fotoautotrofo: organismi in grado di compiere la fotosintesi utilizzando come fonte di energia la luce solare.
• Chemioautotrofo: organismo non fotosintetico in grado di ricavare energia dall’ossidazione di sostanze inorganiche semplici.

Organismi eterotrofi

Organismi non in grado di elaborare il proprio cibo da sostanze inorganiche, per tale ragione dipendono da altri organismi come fonti di energia (es. uomo).

Da un punto di vista ecologico gli organismi possono essere suddivisi in:

• Organismi produttori: organismi fotoautotrofi e chemioautotrofi.
• Organismi consumatori: qualsiasi organismo che si nutre di altri organismi.

Interazioni tra gli organismi che sono alla base del funzionamento di un ecosistema e della crescita demografica della popolazione. Tra le condizioni che determinano la crescita delle varie popolazioni di una comunità vi sono anche interazioni che si possono instaurare tra gli organismi: prefazione, simbiosi (associazione intima e prolungata tra organismi appartenenti a specie differenti) come commensalismo (un organismo trae un vantaggio mentre per l’altro è indifferente), mutualismo (reciproco vantaggio) e parassitismo (vantaggio per il parassita e svantaggio per l’ospite). La competizione può manifestarsi sotto diversi aspetti come lo sfruttamento di nutrienti nel terreno, può essere intraspecifica (stessa specie) e interspecifica (specie differenti).

Gli organismi viventi sono caratterizzati dal potersi riprodurre e sviluppare. La riproduzione è un processo attraverso il quale i genitori danno origine a una discendenza. Negli organismi pluricellulari si assiste a un processo definito sviluppo.

Biodiversità

Sul pianeta sono state finora catalogate circa 2.5 milioni di specie diverse (e probabilmente non ne conosciamo ancora altre 6-8 milioni, molte delle quali si estingueranno prima di essere scientificamente documentate). Tutte le forme di vita sul pianeta sono riconducibili a 3 domini (batteri, archea e eucarioti) suddivise in 6 gruppi principali detti regni.

La tassonomia è la branca della biologia che si occupa della classificazione dei viventi, quindi del loro ordinamento all’interno delle diverse categorie basandosi sulle loro categorie evolutive. Le categorie tassonomiche che prenderemo in considerazioni sono presenti già da molto tempo chiamato nomenclatura binomiale proposto da Linneo nel 1753. Questo sistema si basa sui principi di precedenza e inclusione. Le diverse categorie sono disposte in modo tale che ognuna è inclusa in quelle precedenti e comprende tutte quelle successive.

I principali gruppi tassonomici sono 7: regno, phylum/divisione, classe, ordine, famiglia, genere e specie. La nomenclatura binomiale è governata da un sistema internazionale di regole stabilite dall’International Code of Zoological Nomenclature per gli animali e dall’International Code of Nomenclature per alghe, funghi e piante.

La specie è l’unità di base di tutte le categorie tassonomiche — da un punto di vista biologico la specie è un insieme di popolazioni potenzialmente capaci di riprodursi per incroci. In altre parole una specie è un gruppo di individui che possono incrociarsi tra loro. Per indicare in modo non equivoco le specie si utilizza un sistema di nomenclatura detta NOMENCLATURA BINOMIA fondamentalmente identico a quello formulato da Linneo.