Basi molecolari e cellulari della vita

Biologia applicata e genetica

Teoria cellulare

La cellula è l'unità fondamentale degli esseri viventi; la cellula deriva esclusivamente dalla divisione di altre cellule.

Organismi pluricellulari → le loro cellule vivono in gruppi coordinati che risultano così interdipendenti da non poter sopravvivere da soli.

Organismi unicellulari → singole cellule (batteri, parametri…)

^🤔 Plasmodio della malaria

Organizzazione cellulare

[Immagine della struttura delle cellule eucariote e procariote]

Metabolismo cellulare

Serie di reazioni chimiche con 2 obiettivi:

• Sostanze complesse → sostanze semplici (demolizione) durante ciò si produce ATP (catabolismo)
• Sostanze semplici → sostanze complesse durante ciò si richiede ATP (anabolismo)

Istruzioni chimiche

Ogni reazione chimica che avviene richiede enzimi che sono proteine con funzione catalizzante per aumentare la velocità.

Le proteine sono le molecole che nella cellula svolgono tutte le funzioni vitali. La sintesi delle proteine è coordinata dal DNA (acido dessossiribonucleico).

Riproduzione sessuata

Il DNA contiene il corredo genetico e si duplica per essere trasmesso alle generazioni cellulari successive. Le cellule maschili per la riproduzione sono gli spermatozoi, la cellula femminile che permette la riproduzione è l'ovocita secondario.

A seguito della fusione detta fecondazione si ha la creazione dello zigote.

Crescita e sviluppo

Tutti gli organismi crescono e si sviluppano sia per raggiungere le dimensioni che il livello di complessità che caratterizzano la specie.

Adattamento all’ambiente

Omeostasi è il mantenimento di una condizione interna stazionaria grazie alle risposte che la cellula può fornire.

• Vaso dilatazione → estate
• Vaso costrizione → inverno

Funzioni

È la molecola fondamentale di tutta la materia vivente, contenuta nel nucleo di tutte le cellule di essere vivente. Funziona da stampo per la sintesi di RNA.

Il DNA è la molecola dell'ereditarietà, una volta duplicata si può trasmettere a generazioni successive o filiali.

Proteine

Sono una catena di amminoacidi uniti da legame peptidico; affinché sia usabile in biologia nelle cellule si deve organizzare da struttura primaria a struttura terziaria.

Quando una proteina non prende una giusta conformazione si deposita nelle cellule e crea problemi (es.: Alzheimer).

Nei neuroni del cervello abbiamo le proteine prion; può succedere che alcune possano perdere la corretta conformazione. I prioni patologici a contatto con uno sano lo trasformano in patologico e si depositano nei neuroni (Malattia della mucca pazza).

Quando una proteina perde la conformazione si denomina denaturata (alterazione delle tridimensionalità).

Glucidi, zuccheri, carboidrati

Atomi di glucosio uniti da legame glucosidico. Costituiscono le glicoproteine e i glicolipidi a livello delle cellule, sono fondamentali per riconoscere le cellule, servono per lo smistamento delle proteine, sono presenti come antigeni di membrana dei gruppi sanguigni.

Lipidi

Non hanno la classica struttura polimerica. I fosfolipidi sono detti molecole anfipatiche: testa polare idrofila e coda apolare idrofoba.

Citoplasma

I microtubuli sono strutture dinamiche che possono allungarsi e rimpicciolirsi acquistando o perdendo tubuline.

I microfilamenti sono strutture filamentose costituite da actina che è responsabile della citodieresi (distribuzione del citoplasma nelle cellule figlie). Formano dunque l’anello contrattile.

I filamenti intermedi sono costituiti da diversi tipi di proteine fibrose che formano strutture a corda.

Virus

1. Parassita vive a spese di altri
2. Endocellulare necessita dell'interazione con una cellula ospite (cellula vivente)
3. Obbligato vive a tutti i costi, l’ospite muore e loro si riproducono

Quando infetta una cellula, prende il controllo di tutto il sistema di duplicazione DNA e sintesi delle proteine e la indirizza verso la produzione di organismi uguali a se stesso. È formato da un capside dove all’interno c’è l’acido nucleico: DNA o RNA, mai entrambi.

Replicazione virale

1. Il virus attacca una cellula aderendo alla superficie di una cellula
2. Inietta il suo DNA virale
3. Il materiale genetico prende il controllo degli enzimi e proteine per la produzione di DNA e i capsidi corrispondenti
4. La cellula scoppia e i nuovi virus cercano un nuovo ospite

Ciclo di ripetizione litico

(Distruzione cellulare)

Il ciclo continua fino a quando il sistema immunitario non si accorge. Nel corso di un’infezione virale i batteri patogeni si trovano liberi di potersi dividere per creare una sovrainfezione. Alcuni virus si replicano per ciclo lisogeno. Nelle prime fasi dell’infezione va come il ciclo litico, ma il DNA iniettato non ...