Appunti Biologia

Cellula

La cellula è la più piccola parte di un organismo, capace di esprimere tutte le proprietà vitali dell’organismo stesso. Le proprietà vitali sono:

• Metabolismo
• Motilità
• Adattamento all’ambiente
• Riproduzione

È composta dal 70% di acqua (di cui il 95% è libera, il restante 5% è legata alle proteine) e può essere esogena (dall’esterno) ed endogena (dall’interno).

Respirazione cellulare

Una reazione importante è quella della respirazione cellulare, dove:

1 molecola di glucosio + 6 di ossigeno → 6 molecole di anidride carbonica + 6 di acqua + 30/32 ATP

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 30/32 ATP

Origine endosimbiontica

Un batterio ha inglobato un procariote aerobico (da cui si genera il mitocondrio) e un procariote fotosintetico (da cui si origina il cloroplasto).

Tipi di cellula

La cellula è di due tipi: procariote ed eucariote.

Cellula procariote

È molto semplice (rispetto a quella eucariote, che è più strutturalizzata). Il DNA non è raccolto e ordinato come in quella eucariote. È composta da (partendo da interno verso l’esterno):

• Membrana plasmatica interna
• Parete cellulare
• Spazio periplasmatico
• Membrana esterna (che è permeabile per far passare le sostanze)

Cellula eucariote

È composta da:

• Nucleo dove all’interno è presente il DNA.
• Mitocondri, responsabili della respirazione cellulare e composti da due membrane (una interna con creste mitocondriali, e una esterna con pori responsabili del passaggio delle sostanze).
• Apparato di Golgi formato da vescicole impilate a formare colonne (cisterne). Qui arrivano le proteine che raggiungeranno la struttura terziaria. Queste proteine arrivano dal reticolo endoplasmatico ruvido (RER) viaggiando nel lume.
• Reticolo endoplasmatico liscio (REL) responsabile della sintesi delle macromolecole; o ruvido (RER) proprio perché sulla sua superficie presenta organelli che sono i ribosomi, che insieme all’rRNA creano le proteine.
• Lisosomi (idratano le macromolecole) e perossisomi (responsabili della disgregazione dei perossidi).

Virus

Sono le forme di vita più semplici e si considerano come forme di transizione tra vivente e non vivente, infatti hanno bisogno di una cellula (anche batterica) per potersi riprodurre. I virus che infettano i batteri sono detti batteriofagi. Il virus è composto da un capside di natura proteica, con all’interno il DNA. Per riprodursi, il virus si appoggia al batterio e inietta il suo DNA all’interno del batterio (o in qualsiasi altra cellula ospite). Da qui il virus può riprodursi in due modi, ciclo litico o ciclo lisogenico.

Ciclo litico

Il virus inietta il DNA nel batterio, questo DNA si replica molte volte, fino a quando non occuperà tutta la cellula ospite, fino a farla scoppiare (perché non riesce a contenere più i vari DNA che si continuano a replicare).

Ciclo lisogenico

Il virus inietta il DNA nel batterio, questo DNA si unisce a quello del batterio, e quando quest’ultimo (DNA del batterio) si replica, replica anche una parte del DNA del virus, quindi si tramanderà anche nelle generazioni future.

Citoscheletro

Il citoscheletro ha la funzione di sostegno per la cellula. È formato da 3 componenti (microtubuli, filamenti intermedi, microfilamenti) che si differenziano per funzioni e grandezza.

Microtubuli

Responsabili del movimento e crescita dell’assone (cellula nervosa). Sono composti da dimeri di alfa e beta tubuline, che si ripetono formando protofilamenti, fino ad arrivare ad un massimo di 13 protofilamenti. I microtubuli partono dai centrioli, per poi formare il fuso mitotico.

Filamenti intermedi

Sono composti da tetrameri e sono responsabili per la resistenza, infatti si trovano nelle giunzioni tra cellule.

Microfilamenti

Sono fatti da monomeri di Actina e Miosina (utili per la contrazione muscolare). Formano le miofibrille. Possono essere più o meno lunghi, a seconda dell’instabilità dinamica. Se prevale l’ancoraggio sono più lunghi, mentre se prevale il distacco sono filamenti corti.

Cellula muscolare

Sono cellule plurinucleate. Sono composte da miofibrille. Le cellule muscolari si generano con la miogenesi. Sono formate da fibre rosse e fibre bianche. Le rosse sono lente e piccole e servono per movimenti prolungati nel tempo (che necessitano molto ossigeno), mentre le bianche sono veloci e grandi, e servono per movimenti rapidi (non necessitano molto ossigeno). La cellula muscolare è composta da una membrana chiamata sarcolemma che viene ricoperto da tubuli T. Inoltre è presente un sarcomero fatto da dischi Z e proteine filamentose (actina avvolta da miosina). I muscoli hanno la proprietà fondamentale di contrarsi, reso possibile da zone dette triadi, considerate unità di rilascio per il Calcio (Ca), ione responsabile della contrazione.

Ciglia e flagelli

Sono estroflessioni della membrana.

• Ciglia: sono corte e numerose, con il loro battito fanno muovere le cellule.
• Flagelli: sono lunghi e singoli/coppie, permettono il movimento anche in ambienti acquosi.

Entrambi sono formati da nove coppie di microtubuli (a formare un cerchio) collegati tramite raggi, a due microtubuli centrali. Il movimento è reso possibile grazie alla dineina che si posiziona tra due coppie di microtubuli e permette lo scorrimento di essi. Il contrario può avvenire con la nexina, che forma legami incrociati e impedisce il movimento.

Strutture extracellulari

Servono per far interagire/comunicare più cellule vicine. Sono fatte da componente fibrosa e strato gelatinoso.

Nelle piante: La parte fibrosa è fatta da cellulosa, mentre la parte gelatinosa è costituita da polisaccaridi. La parete cellulare di una cellula è collegata con quella delle altre, tramite delle giunzioni che sono dette plasmodesmi che permettono il passaggio di sostanze (acqua, ioni, piccole molecole) da una cellula all'altra.