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 apolide dei cromosomi).

Metabolismo: 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 alla loro volta portano all'assemblaggio 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 esseresuddivisi 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 dell'acrescita 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 portata tra organismi appartenenti a specie diverse) 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 diverse). Gli organismi viventi sono caratterizzati dal potersi riprodurre.

sviluppare.La riproduzione è un processo attraverso il quale i genitori danno origine a una discendenza.Negli organismi pluricellulari si assiste ad un processo di 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, archaea 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 considerazione 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, PHYLIUM/DIVISIONE, CLASSE, ORDINE, FAMIGLIA, GENERE e specie. ff ff fi fi fl fi fi fi fi fi fi fi fi fi ff fi

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 popolazione potenzialmente capace 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. Ogni specie viene indicata con 2

nomi latini: il primo si riferisce al genere a cui l'organismo appartiene ed è un sostantivo, il secondo indica la specie e di solito è un aggettivo.

CELLULA PROCARIOTICA: è una cellula che da un punto di vista dimensionale è più piccola di una cellula eucariotica. Abbiamo un diametro che va da 1,2 a 4 micron; da un punto di vista strutturale la cellula eucariotica manca di compartizioni interne, mancano degli spazi delimitati da membrana. Abbiamo un unico spazio delimitato da una membrana citoplasmatica, individuato un poi abbiamo i ribosomi e poi il... materiale genetico che è sparso nel citoplasma. I procarioti possono avere una parete. Sono unicellulari, al massimo coloniali (cianobatteri). L'organizzazione cellulare dei procarioti sono quelli degli archea.

CELLULA EUCARIOTICA: Molto più complessa e grande. Un elemento che contraddistingue questa cellula è la presenza di una compartizione interna caratterizzati

da membrane. La più importante compartimentazione è quella del nucleo. Nucleo delimitato da una doppia membrana, reticolo endoplasmatico rugoso (ribosomi, sintesi) e reticolo endoplasmatico liscio. I mitocondri li troviamo sia nelle cellule animali sia vegetali mentre i plastidi non sono esclusivamente delle piante ma generalmente li troviamo sulle cellule vegetali. I cloroplasti sono un gruppo di orfanelli che presentano al loro interno la sede della fotosintesi clorofilliana. I cloroplasti hanno la funzione di accumulare al loro interno dei pigmenti che si vanno a localizzare su quegli organi della pianta che assumono una determinata colorazione (funzione desillifera). Una caratteristica che contraddistingue la cellula animale da quella vegetale è una parete esterna che è costituita da cellulosa. Gli organismi viventi si dividono in 3 domini: - EUBATTERI - ARCHEA - EUCARIOTI. Ci sono delle caratteristiche che accomunano questi 3 domini: 1. presenza di una membrana

Una cellula eucariotica si differenzia da quella procariotica per:

1. Presenza di un nucleo ben definito
2. Presenza di ribosomi
3. Condivisione di un comune corredo di vie metaboliche
4. Materiale genetico costituito da DNA

Una cellula eucariotica si differenzia da quella procariotica per:

• Assenza di divisione per mitosi
• Diversa organizzazione del materiale genetico
• Assenza di organi cellulari

Prima dell'avvento del sequenziamento del DNA, la classificazione dei batteri era basata su:

• Forma: possiamo avere una forma sferica (pochi), forma a bastoncello (balli) o spirale per i batteri; forma dei cocchi e bacilli o forme poligonali per le archea
• Colore
• Modalità
• Sensibilità agli antibiotici
• Fabbisogni nutritivi

Una caratteristica che distingue gli eubatteri è la parete cellulare che contiene peptidoglicani. Parlando di classificazione, un elemento molto importante è la colorazione che si basa sullo strato di peptidoglicani. La colorazione di Gram si basa sulle caratteristiche della parete e sfrutta il cristalvioletto e la safranina per distinguere i batteri provvisti.

Il regno dei Funghi è attualmente suddiviso in 4 divisioni:

1. Chytridiomycota: sono considerati primitivi in quanto presentano ancora spore munite di flagelli e sono legati a un ambiente acquatico. Sono importanti dal punto di vista ecologico in quanto alcune specie sono in grado di degradare la chitina e la cheratina.
2. Zygomycota: il nome deriva dagli zygosporangi, strutture di resistenza prodotte durante la riproduzione asessuata.
3. Ascomycota: comprende funghi unicellulari e ascomiceti filamentosi. Sono in grado di produrre un caratteristico tipo di sporangio chiamato "asco". Alcuni ascomiceti assumono la forma di una coppa.
4. Basidiomycota: comprende funghi pluricellulari. La riproduzione avviene tramite basidi, strutture che producono spore.

commestibile come le spugnole o i tartu .Anche lemu e appartengono alla categoria degli ascomiceti lamentoso.La penicillina, prodotta dal fungoascomicete…

-Basidiomycota=questa divisione comprende molti funghi conosciuti.la caratteristica è quella dipresentare un corpo fruttifero a forma di cappella, nel lato verso il basso ha delle strutturelaminari.Le ife sono settate,caratterizzate da setti di divisione.es.funghi prataioli->Classi cazione che si basa su e etti morfologiche e caratteristiche ecologiche

LE PIANTE

Il legno delle piante appartiene al dominio degli eucarioti pluricellulari autotro , adattati alla vitaterrestre.Da n punto di vista evolutivo i biologi non sono sempre d’accorto, cercheremo diutilizzare la de nizione che la pianta ha come progenitore comune ….Possiedono un organelloesclusivo, il cloroplasto, nel quale avviene la fotosintesi.La loro parete cellulare contiene lacellulosa e, nelle forme evolute,lighina.Il loro ciclo vitale è

caratterizzata da alternanza di generazione.

Riproduzione: processo durante il quale gli organismi danno origine a discendenti simili e a loro volta in grado di riprodursi:

• Sessuata: è legata alla meiosi, processo in cui il nucleo diploide si divide in 4 nuclei aploidi;
• Asessuata: legata alla mitosi (processo di divisione nucleare) -> con citodieresi porta alla formazione di due cellule figlie uguali alla cellula madre di partenza;

Alternanza di fase nucleare: alternanza tra una fase diploide (2n) e una fase aploide (1n).

Alternanza di generazione: in corrispondenza di ciascuna fase nucleare si formano gruppi di cellule aploidi e diploidi (tramite meiosi). Ciascun gruppo porta alla formazione di un individuo pluricellulare con elevato grado di indipendenza.

Cicli metagenetici: ciclo vitale di un organismo nel quale è coinvolta un'alternanza di fase nucleare e un'eventuale alternanza di generazione:

1. Ciclo di vita APLONTE (meiosi zigotica)
2. C ...