Domande esame Biologia animale

TEORIA ENDOSIMBIONTICA

Il modello endosimbiontico, invece, serve per giustificare l'arrivo all'interno della cellula eucariotica dei plastidi (cioè mitocondri e cloroplasti). È basato su una simbiosi che si sarebbe venuta ad istituire tra batteri diversi. È stato ipotizzato che una cellula procariotica di grandi dimensioni ha endocitato o fagocitato una cellula procariotica di dimensioni ridotte. La cellula più piccola era in grado di metabolizzare sostanze per produrre energia direttamente utilizzabile da parte della cellula. A quel punto la cellula più grossa decide di stabilire una simbiosi mutualistica (dove entrambe possano ricevere un vantaggio: io porto alla cellula più piccola sostanze nutritive, cioè sostanza organica, e lei mi restituisce energia sotto forma di ATP direttamente spendibile). In questo modo nascono i mitocondri e i cloroplasti.

CICLO CELLULARE (per le cellule labili)

Dal punto di vista generale possiamosuddividere il ciclo cellulare in due grandi fasi:

1. fase prolungata che prende il nome di interfase;
2. fase più ridotta che prende il nome di divisione (fase M).

All'interno dell'interfase e a livello della fase di divisione cellulare abbiamo poi tutta una serie di sottofasi identificano momenti molto precisi del ciclo.

Interfase

Nell'ambito dell'interfase abbiamo 3 diverse sottofasi denominate G1, S e G2.

1. FASE G1: In questa fase le cellule si accrescono, cioè aumentano in volume e sintetizzano gli organuli (componenti necessarie al corretto metabolismo e alla corretta omeostasi cellulare). Quindi la fase G1 è fondamentalmente una fase di crescita e una fase di preparazione per la sottofase successiva che è la fase S. Infatti, verso la fine

dove vengono preparate le condizioni per la divisione cellulare. Durante la fase G2, la cellula sintetizza le proteine necessarie per la divisione e controlla che il DNA sia stato replicato correttamente durante la fase S.4. FASE M: fase di divisione cellulare. La fase M è divisa in due processi principali: la mitosi e la citodieresi. Durante la mitosi, i cromosomi duplicati vengono distribuiti equamente tra le due cellule figlie. Durante la citodieresi, la cellula si divide in due, formando due cellule figlie identiche. Alla fine della fase M, le due cellule figlie entrano nella fase G1 e il ciclo cellulare ricomincia.

La fase G2 della divisione cellulare è la preparatoria alla fase finale, cioè alla mitosi o alla meiosi. Durante la fase G2 vengono sintetizzati gli enzimi e le strutture necessarie alla divisione cellulare.

Parlando dei centrosomi, al termine della fase G2 vengono duplicati i centrioli. Questo è un momento importante perché i centrioli diventano da 2 a 4, quindi non abbiamo più un singolo centrosoma nella cellula, ma abbiamo due centrosomi. I centrosomi sono i centri di organizzazione dei microtubuli da cui poi originerà il fuso mitotico. La cellula è pronta per entrare in mitosi.

La molecola di DNA è cromatina che si condensa durante la fase M. Inizialmente la condensazione della cromatina si avvia verso la fase G2 terminale. Alla fine della fase G2 inizia la condensazione della cromatina in cromosomi. Questo è un processo abbastanza lungo, nel senso che la cromatina si condensa in cromosoma nella sua struttura specifica solo circa a metà della mitosi.

La cromatina compattata può essere distribuita alle cellule figlie senza aggrovigliarsi. Come fa una cellula eucariotica a compattare il suo DNA nei cromosomi? Il cromosoma è una super condensazione della cromatina presente nel nucleo. Questa supercondensazione avviene grazie a proteine chiamate istoni (proteine istoniche) appartenenti a 5 diverse classi di istoni. Le proteine istoniche sono proteine ricche in amminoacidi con carica positiva che si associano con il DNA che è carico negativamente. Quindi il legame con il DNA avviene per interazione di carica positiva-negativa. Istoni e DNA vanno a formare delle subunità chiamate nucleosomi. I nucleosomi sono legati tra loro dal DNA che continua nel suo percorso e viene chiamato DNA linker, cioè il DNA di legame. La fase di condensazione cromosomica inizia grazie all'intervento di enzimi che complessano la cromatina in modo sempre più compatto durante il termine della fase G2 e si completa man

manoche procede la mitosi. L'importanza delle regioni del telomero del cromosoma

Le porzioni terminali di un cromosoma sono chiamate regioni del telomero, o regioni telomeriche o telomeri. I telomeri sono dei controllori del ciclo cellulare. Sono controllori di quante volte una cellula può arrivare a replicarsi. Ad ogni ciclo replicativo si stacca un pezzo del telomero. Quando il cromosoma si accorcia troppo, la cellula va in apoptosi, muore. La cellula è diventata troppo vecchia, a quel punto il cromosoma si è accorciato eccessivamente ad ogni ciclo replicativo.

4. MITOSI (processo di divisione cellulare) → tarda interfase = i centrioli formano due diversi centrosomi, non sono più 2 ma diventano 4 e iniziano a formare una struttura che inizia ad espandere i microtubuli

1. Profase → i due centrosomi si portano verso i poli opposti della cellula e i filamenti del fuso vanno a collegare i due centrosomi, formando il fuso mitotico, il quale è il

responsabile dell'unionedei due cromosomi. 2. Prometafase → il nucleo inizia ad aprirsi e le fibre del fuso mitotico si agganciano ai singolicromosomi presenti all'interno del nucleo 3. Metafase → cromosomi allineati sul piano centrale della cellula. È la fase con il massimo stadio dicondensazione della cromatina. Ogni cromosoma è disposto in una piastra equatoriale ma ognunoconserva la propria indipendenza; questi vengono mantenuti in quella posizione dal fuso, i cuicromatidi sono orientati verso i poli opposti della cellula. 4. Anafase → la cellula si allunga lateralmente perché i due cromatidi migrano verso i poli oppostidella cellula 5. Telofase → si completa la separazione dei cromatidi fratelli e si ricostituisce la membrananucleare attorno ai cromosomi che tornano ad essere cromatina all'interno della membrana → Citodieresi (o citocinesi) = durante questa fase i microfilamenti del citoscheletro iniziano a tirare la

Il cortex cellulare si contrae verso l'interno e separa il citoplasma in due cellule simmetriche dal punto di vista del volume. L'anello contrattile è costituito da filamenti di actina e di miosina associati tra loro. Con la citodieresi si completa la fase del ciclo cellulare. Nascono due nuove cellule dalla cellula madre di partenza con stesso corredo genetico della cellula madre.

Abbiamo un complesso proteico che attua il controllo in mitosi, quale? Chi valuta se il centromero ha collegato un certo numero di microtubuli? Complesso promuovente APC in anafase. Questo complesso valuta la situazione della cellula durante la metafase e decide se indirizzarla verso l'anafase oppure bloccarla. La decisione è presa in base al numero di microtubuli legati ad ogni cinetocore. Il complesso APC valuta che ogni cinetocore abbia 15-30 microtubuli legati. Se trova un cinetocore che non ha microtubuli o ha un basso numero di microtubuli legati, quello potrebbe essere un problema.

cromosoma a rischio. Potrebbe essere un cromosoma che va a finire tutto in una cellula e non ha una suddivisione equa di cromatidi nelle due cellule figlie. Quindi si rischia di avere una cosiddetta aneuploidia, cioè troppi cromosomi da una parte e meno dall'altra.

Se i microtubuli non sono collegati, il processo APC cosa fa? Quindi se il complesso APC si rende conto che un qualche cromatidio non è legato bene alle fibre del fuso, manda un segnale specifico ad una proteina chiamata proteina P53. Questa proteina viene sintetizzata (è chiamata sentinella del genoma) e uccide la cellula.

Quali sono gli enzimi che possono degradare gli acidi nucleici? NUCLEASI

In prometafase la membrana nucleare si frammenta e scompare. I cromosomi d'altronde sono condensati, sono sotto forma di cromatina compatta. I geni sono quindi inscatolati all'interno di strutture ben protette e quindi possono venire a contatto con le sostanze presenti nel citoplasma. Nel citoplasma sono

Presentienzimi che si chiamano nucleasi e che digeriscono il DNA. Una volta che il DNA è complessato con le proteine all'interno dei cromosomi non è più attaccabile. Le nucleasi cellulari sono enzimi in grado di correggere le mutazioni, soprattutto le mutazioni puntiformi a singolo nucleotide. Le nucleasi intervengono attraverso un processo di riparazione detto per escissione, cioè un processo in cui tagliano il non corretto appaiamento di basi e la polimerasi taglia a monte e a valle completando il tutto.

Qual è un ciclo cellulare caratteristico dei neuroni? Fase G0 e poi, visto che non vanno in mitosi, il ciclo cellulare di un neurone si concluderà con la morte cellulare. Quindi è semplicemente nascita, accrescimento e morte cellulare.

I neuroni hanno un ciclo cellulare dominato dalla fase G0. I neuroni, in realtà, durante lo sviluppo embrionale sono cellule labili a tutti gli effetti. Continuano a replicarsi. Tuttavia, i neuroni

processi: calore (aumento della temperatura locale), rossore (aumento del flusso sanguigno), tumefazione (accumulo di liquidi), dolore (stimolazione dei recettori del dolore) e perdita di funzione (danno ai tessuti circostanti). 2. APOPTOSI → Morte cellulare programmata, fisiologica o patologica, che avviene per il benessere dell'organismo. L'apoptosi è un processo altamente regolato che coinvolge l'attivazione di una serie di proteine e l'eliminazione delle cellule senza causare danni ai tessuti circostanti. Durante l'apoptosi, la cellula si riduce di volume, si frammenta e viene fagocitata dalle cellule circostanti senza scatenare una risposta infiammatoria. L'equilibrio tra proliferazione cellulare e morte cellulare è fondamentale per il corretto funzionamento degli organismi multicellulari. Un'alterazione di questo equilibrio può portare a malattie come il cancro, in cui le cellule proliferano in modo incontrollato, o a malattie degenerative, in cui le cellule muoiono in modo eccessivo.e rilasciate dalle cellule danneggiate attivano i vasi sanguigni, causando un aumento del flusso di sangue nella zona colpita. Questo provoca un arrossamento della pelle o del tessuto interessato. • Calore: l'aumento del flusso sanguigno porta anche ad un aumento della temperatura nella zona colpita. Di solito, la temperatura aumenta localmente e può essere percepita come calore. • Tumefazione: l'accumulo di liquidi e cellule infiammatorie nella zona danneggiata può causare un gonfiore o una tumefazione. Questo può essere visibile o palpabile a seconda della profondità del tessuto coinvolto. • Dolore: le citochine infiammatorie possono stimolare le terminazioni nervose nella zona danneggiata, causando dolore. Il dolore può essere localizzato o diffuso, a seconda dell'estensione del danno. • Perdita di funzione: a causa del danno tissutale e dell'infiammazione, la zona colpita può perdere temporaneamente o permanentemente la sua funzione normale. Ad esempio, se il tessuto danneggiato è muscolare, potrebbe verificarsi una perdita di forza o di movimento. Questi processi sono parte della risposta infiammatoria del corpo e sono importanti per avviare il processo di guarigione e riparazione del tessuto danneggiato.