Fissazione dell'azoto
Molti batteri convertono l'azoto in organico in ammoniaca. Questi batteri sono chiamati azoto-fissatori, vivono nelle radici dei legumi e possiedono l'enzima nitrogenasi che funziona in assenza di ossigeno.
Nitrificazione
L'ammoniaca viene ossidata e convertita in ioni nitrati. Questo processo fornisce energia ai batteri nitrificanti.
Denitrificazione
I nitrati vengono ridotti in azoto molecolare grazie ai batteri denitrificanti che liberano l'azoto molecolare in forma gassosa nell'atmosfera.
Eucarioti
Le cellule eucariote costituiscono sia organismi unicellulari che pluricellulari. Tutti gli altri organismi, ad eccezione dei batteri ed archeobatteri, sono tutti organismi costituiti da cellule eucariote. Possono essere unicellulari (protozoi, protofiti, lieviti) o pluricellulari (metazoi, metafiti, muffe), ma nella maggior parte dei casi, si tratta di organismi pluricellulari.
Negli organismi pluricellulari, le cellule che li costituiscono sono organizzate in strutture dette tessuti:
- Cellula
- Tessuto (insieme di cellule)
- Organo (insieme di tessuti)
- Apparato (insieme di organi)
- Organismo
Si sono evolute dopo le cellule procariote e hanno dimensioni che vanno da 10 a 100 μm. Gli organismi costituiti da cellule eucariotiche possono essere sia autotrofi (cellula animale) sia eterotrofi (cellula vegetale).
Le cellule eucariote sono caratterizzate dalla presenza di organelli delimitati da membrana altamente organizzati, incluso un nucleo, che contiene il materiale ereditario, il DNA. Il termine eucariote significa "vero nucleo".
Il nucleo è circondato da una membrana nucleare chiamata caritoteca. Questo tipo di cellula è altamente organizzata e complessa. La cellula eucariotica possiede una sua centrale di controllo, un sistema interno di trasporto, impianti energetici, fabbriche per la produzione di materiali essenziali e persino un sistema di "autodistruzione".
La porzione di protoplasma al di fuori del nucleo viene chiamata citoplasma, mentre quella all'interno del nucleo è chiamata nucleoplasma. Molti organuli sono sospesi nella componente fluida del citoplasma.
Le cellule eucariote differiscono da quelle procariote anche perché posseggono un'impalcatura di sostegno (che pervade tutto il citoplasma e si aggancia alla membrana plasmatica), o citoscheletro, importante per il mantenimento della forma della cellula e per il trasporto di materiali al suo interno.
Cosa hanno in comune le cellule eucariote e procariote
Membrana plasmatica: serve a separare la cellula dall'ambiente esterno e a controllare e regolare l'ingresso e l'uscita delle sostanze dalla cellula. È costituita da un doppio strato di fosfolipidi. Incastonate nel doppio strato ci sono delle proteine. Legati ai fosfolipidi ci sono anche i carboidrati. In mezzo ai fosfolipidi ci sono molecole di colesterolo.
Citoplasma: è l'interno della cellula. È costituito da una sostanza gelatinosa densa vicino alla cortex, e man mano che ci si avvicina al nucleo è sempre più liquido.
Ribosomi: sono organuli coinvolti nella produzione delle proteine.
Ciglia: alcune cellule eucariotiche sono rivestite da corti filamenti molto numerosi e più corti dei flagelli che hanno principalmente funzione di locomozione.
Flagelli: alcune cellule hanno flagelli che permettono di muoversi in ambiente liquido (es. spermatozoi, alcune zoospore di funghi, o alghe).
Tutte le cellule eucariotiche animali hanno
Nucleo: al suo interno si trova il materiale genetico sotto forma di cromatina (DNA associato a ioni Mg, ed è rilassato). Il nucleo è avvolto da una doppia membrana nucleare, in continuità con il RE, ricca di pori (struttura proteica che regola ingresso o uscita di RNA e proteine) necessaria per fare entrare e uscire le sostanze dal nucleo. Tuttavia, ioni e molecole biologiche, come le piccole proteine, possono attraversare liberamente i pori nucleari.
Lamina nucleare: si trova sotto la membrana nucleare ed ha funzione di supporto, è una rete proteica filamentosa.
Nucleolo: è una zona del nucleo dove avviene l'assemblaggio di ribosomi. È un organizzatore nucleare cioè una regione cromosomica che contiene le informazioni per sintetizzare l'RNA, in particolare quello ribosomiale.
DNA: il dna si associa a proteine per formare la cromatina. Più istoni vanno a formare insieme al DNA il cromosoma che ha una struttura più aggrovigliata. Durante la divisione cellulare, in particolare in metafase della mitosi, la cromatina si condensa grazie alle proteine istoniche, attorno al quale si avvolge il DNA. I cromosomi sono uniti dal centromero, che in base alla sua posizione può assumere diversi nomi.
Attraverso l'acetilazione o la metilazione possiamo silenziare alcuni pezzi di DNA. Ad esempio, tutte le cellule del nostro corpo hanno l'insulina, ma soltanto le cellule beta del pancreas la esprimono, perché tutte le altre cellule hanno i geni per l'insulina silenziati.
Reticolo endoplasmatico: è formato da una serie di sacchetti e membrane appiattite e connesse fra loro. In esso vengono sintetizzate le proteine (reticolo endoplasmatico ruvido) e i lipidi (reticolo endoplasmatico liscio).
REL: sintetizza i lipidi, in particolare le membrane cellulari.