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Password: BiologiaGen esame scritto, risposta multipla Di cosa si occupa la biologia? La biologia studia quell’eccezionale esperimento naturale che noi chiamiamo vita. Studia entità molto complesse ed estremamente diverse, cercando di coglierne gli elementi comuni e le diversi peculiarità. Studia inoltre la nostra natura più profonda e l'origine del nostro modo di essere. Ma che cos’è un essere vivente? Sembrerebbe elementare rispondere a questa domanda e indicare quando un essere si dice vivo e quando invece può giudicarsi un oggetto inanimato. In realtà la domanda su quel che renda un essere vivo, su quali caratteristiche lo definiscano tale, ha sempre rappresentato una delle sfide più affascinanti e complesse del pensiero filosofico e scientifico. La classificazione degli organismi e la biodiversità L’ enorme diversità di specie che si sono evolute sulla Terra in milioni di anni ha reso necessario un sistema logico per identificare ogni organismo e assegnarlo a un ’ opportuna categoria secondo un criterio di classificazione; ciò anche in relazione alla probabilità di confrontare più facilmente i diversi organismi per individuarne, tra l ’ altro, le diverse correlazioni evolutive. Osservando le differenze anatomiche possiamo osservare se un animale è diverso rispetto ad un altro e se noi siamo uguali a esso. Viene chiamata sistematica , o tassonomia (dal greco táxis: ordinamento), la scienza che studia i criteri di classificazione degli organismi viventi. Gli organismi vengono ordinati in una serie di categorie sistematiche , o táxa (singolare táxon), disposte a livelli gerarchici. Le sette categorie principali sono, in ordine gerarchico decrescente: REGNO, PHYLUM (o TIPO), CLASSE, ORDINE, FAMIGLIA, GENERE E SPECIE. Ciascuna categoria sistematica superiore comprende tutte quelle inferiori (come se fossero “ scatole cinesi ” ): così, il regno comprende numerosi phyla, ogni phylum più classi, ogni classe più ordini ecc., fino ad arrivare alle singole specie. La nomenclatura binomia Più facilmente, per l ’ identificazione di un organismo, si ricorre alle due categorie inferiori: il genere e la specie che ne indicano il “ nome scientifico” Questa nomenclatura è costituita da due nomi latini: il primo designa il genere (scritto in maiuscolo), il secondo designa la specie (scritto in minuscolo). Così il gatto è Felis (genere) catus (specie), il cane è Canis familiaris, l’ uomo è Homo sapiens Inquadramento della nostra specie: SPECIE SAPIENS GENERE HOMO FAMIGLIA OMINIDI ORDINE PRIMATI CLASSE MAMMIFERI PHYLUM CORDATI/VERTEBRATI REGNO ANIMALI I cinque regni degli esseri viventi Un tempo, agli albori della sistematica naturalistica, i viventi erano divisi nei due soli regni: vegetale e animale. Per il grande naturalista Linneo (XVIII secolo), gli animali si distinguevano dalle piante perché, a differenza di queste, sono esseri viventi dotati di sensibilità. In seguito, con l’aumento delle conoscenze sulle caratteristiche e la biologia delle diverse forme di vita, questa
distinzione si è rivelata del tutto insufficiente. In particolare si è visto che numerose forme ad organizzazione meno complessa, tra cui molti unicellulari, sfuggono a una simile suddivisione. La scoperta e l’accumulo di conoscenze sui batteri ha inoltre portato a riconoscere una prima fondamentale divisione tra i viventi in procarioti e eucarioti , di livello molto superiore a quella tra gruppi diversi di eucarioti come gli animali e le piante. Oggi procarioti ed eucarioti vengono per lo più considerati due super-regni (o domini ) distinti. Col procedere delle conoscenze sistematiche, nuovi regni sono stati individuati e descritti sia all’interno dei procarioti sia negli eucarioti. Seguendo un criterio secondo cui ogni categoria tassonomica dovrebbe riunire solo organismi che hanno avuto un ’origine comune, si è arrivati a classificare i viventi in un numero elevatissimo di regni. Tuttavia, dal momento che i legami filogenetici tra i vari gruppi di organismi non sono stati ancora completamente chiariti, con la conseguenza che numero e nomi dei regni cambiano frequentemente a scapito della chiarezza. Comunemente ci si riferisce a una suddivisione in cinque soli regni (uno di procarioti e quattro di eucarioti). I REGNI DEI VIVENTI ( secondo la teoria a 5 Regni):
- Monera (Procarioti) Archibatteri-Eubatteri, senza un vero e proprio nucleo, sono l’inizio della vita→ unicellulari
- Protisti (Eucarioti ad organizzazione unicellulare) Protozoi , diatomee etc. → unicellulari
- Plantae (Piante) → pluricellulari
- Fungi (Funghi) → pluricellulari
- Animalia (Animali) → pluricellulari numeri della biodiversità insetti 46% antropoidi 18% Molluschi 7% cordati 3% Altri animali 10% protisti 2% procarioti 0,5% angiosperme 9% Altre piante 1,5% funghi 3% Studi più recenti, condotti sulla base di indagini morfologiche e di filogenesi molecolare hanno redistribuito i quattro Regni di eucarioti (Protista, Plantae, Animalia e Fungi), in sei supergruppi:
- Amoebozoa,
- Opisthokonta,
- Rhizaria,
- Archaeplastida,
- Chromalveolata,
- Excavata (Adl et al., 2005). È auspicabile che questa classificazione dei viventi, attualmente acquisita ed utilizzata dalla comunità scientifica internazionale ormai da molti anni, sostituisca quanto prima tutte le precedenti anche nei testi scolastici. Laboratorio di biologia: Insegnare le “scienze” o insegnare a fare scienza?
Una macromolecola è una molecola grande, o meglio lunga (infatti in greco makròs significa lungo). Non è una questione solo di dimensioni però, ma di composizione: l’essenza specifica delle macromolecole organiche è quella di essere costituite da un certo numero di unità elementari legate tra loro a formare una catena. Le proteine, gli acidi nucleici , e in certa misura anche i polisaccaridi e i grassi (ovvero tutti i costituenti fondamentali dei viventi) sono strutturati in s equenze più o meno lunghe di elementi ripetuti. Questi elementi si chiamano rispettivamente
- aminoacidi
- nucleotidi
- zuccheri
- grassi monomerici. Dal punto di vista chimico e fisico le macromolecole organiche non hanno nulla di diverso da tutte le altre, ma la loro composizione ricorda quella di una frase con le lettere prese da un alfabeto più o meno ampio. La frase presenta significati diversi per ogni diversa disposizione delle lettere. “Mare” e “rame” hanno due significati diversi così come “Carlo ama Emma” e “Emma ama Carlo”, anche se sono costituite dalle stesse lettere. Così una macromolecola del tipo ACCBAD… è molto diversa da un’altra del tipo ABADCC… Non è chiaro se la vita si sarebbe potuta sviluppare anche utilizzando molecole di natura diversa, ma certamente questa loro natura sembra fondamentale per le proteine e, ancor di più, per il DNA. LE PROTEINE: Le proteine sono le componenti chimiche essenziali del nostro corpo. Potremmo anche dire che noi siamo le nostre proteine, infatti esse formano la maggior parte delle nostre strutture e compiono le funzioni più vitali. Anche ciò che mangiamo (carne, pesce, frutta e verdura) è costituito
essenzialmente da proteine. Non è un caso, quindi, che abbiano ricevuto questo nome: protos in greco significa principale, primo, più importante. IL DNA E I GENI: Il ruolo delle proteine è fondamentale per specificare il complesso dei nostri processi biologici. Ma chi specifica la struttura di ciascuna di esse? Ovviamente il nostro patrimonio genetico. Ogni catena proteica è specificata da una porzione del patrimonio genetico che chiamiamo gene (cioè una particolare sequenza di DNA). Le molecole di DNA sono formate da due lunghi filamenti avvolti l’uno sull’altro a formare la famosa doppia elica. Ogni filamento è formato da molti nucleotidi e ogni nucleotide è formato dall’unione di un nucleoside e di un gruppo fosfato. Il nucleoside è una combinazione di uno zucchero a 5 atomi di carbonio (desossiribosio) e una delle basi. I nomi delle basi sono: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). Una molecola di DNA è costituita da migliaia, milioni o miliardi di basi. In ogni cromosoma del nucleo delle nostre cellule è racchiusa una gigantesca molecola di DNA. La successione delle basi presenti in un gene determina la successione degli aminoacidi presenti nella corrispondente catena proteica. Come può una frase scritta in un alfabeto di 4 lettere determinare la struttura di un’altra frase scritta in un alfabeto di circa 20 lettere, quello delle proteine? E’ sufficiente che il gene venga letto per gruppetti di tre basi (AGC, TTT, TGC e così via) invece che base per base. I possibili gruppetti di tre basi sono di 64 tipi diversi, più che sufficienti per specificare i 20 tipi di aminoacidi diversi. Ogni gruppetto (di 3 basi)
La cellula procariotica ha dimensioni tra 1 e 10 μm. Archei e batteri sono organismi formati da cellule procariotiche. Caratteristiche (pag. 51 l’essenziale)
- Piccole dimensioni (diametro 1-5 μm)
- Prive di organelli racchiusi da membrane
- Parete cellulare che differisce per composizione e costruzione molecolare da quella delle cellule vegetali, protisti e funghi
- Prive di un vero nucleo con genoma ridotto e più semplice degli eucarioti I ribosomi sono presenti sia nelle cellule procariote che in quelle eucariote La cellula animale:
- membrana plasmatica→ è un confine che controlla sia quello che entra che quello che esce.
- Citoplasma→ ricco di acqua e di sali minerali, ospita gli organuli
- ribosomi→ fondamentali per la sintesi proteica
- centrioli→ strutture proteiche che servono per muovere il patrimonio genetico
- mitocondri
- reticolo endoplasmatico→ mette in comunicazione il DNA con il citoplasma, può essere dotato di ribosomi ( rugoso ), senza ribosomi ( liscio )
- nucleo→ contiene all'interno il patrimonio genetico La membrana cellulare: La cellula è avvolta da una membrana, detta membrana cellulare o plasmatica, che la isola dal mondo circostante e, allo stesso tempo, la connette con esso. Attraverso la membrana possono passare materia ed energia ma solo nei modi e nei tempi stabiliti dalla cellula stessa.
E’ costituita da un gruppo fosfato. I lipidi vengono detti idrofobici. Mosaico fluido→ movimento di tutte le componenti che costituiscono la cellula. Le proteine di membrana hanno diverse forme e servono come delle porte per far entrare ed uscire determinate cose. Nella parte esterna compaiono le lipo proteine, le quali capiscono quello che c’è fuori ed avvertono ciò che sta fuori e dentro. Come fa la membrana a spostare i vari movimenti?
- Si segue il gradiente→ il cosiddetto trasposto facilitato, le molecole di permeasi si legano con una molecola da trasportare su un lato della membrana plasmatica, cambiano forma e rilasciano la molecola sull'altro lato. Il trasporto facilitato avviene nella direzione del gradiente di concentrazione. L’intensiotà del trasporto aumenta con l’aumentare della concetrazione del substrato finché tutte le molecole di permeasi sono occupate.
- si devono impiegare delle energie→La pompa sodio-potassio, alimentata dal legame energetico dell’ATP, mantiene i normali gradienti di questi ioni attraverso la membrana cellulare. La pompa lavora mediante una serie di cambiamenti conformazioniali della permeasi: → fase a: tre ioni Na si legano all’estreminità interna della permeasi e determinano un cambiamento conformazionale nel complesso proteico → fase 2: il complesso lega una molecola di ATP e la scinde → fase 3: l’unione del gruppo fosfato con il complesso induce un secondo cambaimento conformazionale, che spinge i tre Na attraverso la membrana, dove oea essi si poszionano verso l’esterno. Questa nuova conformazione ha un’affinità La struttura del nucleo
- membrana nucleare→ ha delle proteine
- nucleoplasma
- pori nucleari→ costituiscono la forma del nucleo, servono per far mettere in comunicazione i due ambienti, costituti da membrana e proteine I ribosomi
- I ribosomi sono la sede della sintesi proteica. I ribosomi delle cellule eucariotiche sono leggermente più grandi di quelli delle cellule procariotiche.
- Strutturalmente i ribosomi sono costituiti da una subunità minore e da una subunità maggiore Biochimicamente il ribosoma è costituito da RNA ribosomiale (rRNA) e da circa 50 proteine strutturali.
- Spesso i ribosomi si associano al reticolo endoplasmatico, che viene in questo caso detto ruvido. Il reticolo endoplasmatico Serve per veicolare i prodotti di sintesi. Può perdere un pezzettino e diventare un vacuolo. Può essere
- liscio
- ruvido
Motilità cellulare: le cellule possono muoversi. Uno dei movimenti cellulari è quello della meba che permette di comprendere come la membrana e la cellula possono muoversi. L’altro movimento è quello delle ciglia: la sua funzione è simile a quella dei remi di una barca. Il ciclo cellulare: •Il ciclo cellulare è la sequenza di crescita, replicazione di DNA e divisione cellulare che è comune a tutte le cellule.
- Esso viene suddiviso in 4 fasi, denominate G1, S, G2 e M.
- Dopo una divisione cellulare le cellule figlie sono di dimensioni ridotte e iniziano ad accrescersi durante la fase G1 dell’interfase (il periodo usualmente più lungo del ciclo cellulare).
- Dopo un sufficiente periodo di crescita le cellule entrano nella fase S e replicano i loro cromosomi sintetizzando nuovo DNA. G1 sta per grow-up La mitosi
- Dopo una eventuale seconda fase di accrescimento (G2), le cellule entrano in fase M, al termine della quale concluderanno il loro ciclo con la divisione cellulare.
- Alcune cellule si dividono molto rapidamente, altre perdono la capacità di dividersi una volta adulte (differenziate). La fase mitotica comincia con un cambiamento nel DNA. Prima della profase si verifica la condensazione dei cromosomi→ si verifica la presenza dei cromatidi fratelli che hanno le stesse informazioni. Il centrometro è la parte centrale che parte come punto di adesione per le fibre del fuso usate per far muovere i cromosomi. Nella metafase ordiniamo i cromosomi e nella metafase li separiamo. La struttura dei cromosomi: Il DNA delle cellule eucariotiche si trova nella cromatina, un complesso formato da DNA e proteine (istoniche e non). La cromatina è organizzata in un numero di corpi distinti, chiamati cromosomi. Durante la mitosi i cromosomi si accorciano e diventano gradualmente condensati e distinti assumendo una forma caratterizzata da una costrizione, il centromero. La condensazione dei cromosomi: gli istoni sono responsabili dell’impacchettamento della cromatina in modo da essere contenuta nel nucleo. Prima della divisione la cromatina è ulteriormente condensata nei cromosomi in modo che il materiale genetico possa essere facilmente divido tra le cellule. Ciascun cromatide contiene una delle due molecole di DNA generale nella fase S di replicazione del DNA. Le fasi della mitosi: INTERFASE: Duplicazione del DNA e dei centrioli TRANSIZIONE INTERFASE-PROFASE: La cromatina inizia a condensarsi PROFASE : La cromatina continua a condensarsi, diventando sempre più compatta. Sono evidenti i cromatidi. La membrana nucleare si dissolve. I centromeri vengono agganciati dalle fibre del fuso mitotico, che dirigeranno i movimenti dei cromosomi.
METAFASE : I cromosomi metafasici con i centromeri duplicati si allineano nella regione equatoriale del fuso mitotico. ANAFASE : I centromeri si dividono e trascinano i singoli cromosomi (derivati dalla divisione dei cromosomi metafasici) verso i poli opposti del fuso mitotico. TELOFASE : I cromosomi che hanno raggiunto i poli del fuso mitotico vengono circondati da una nuova membrana nucleare, si riformano i nucleoli e la cromatina ricomincia a dissolversi per entrare in un nuovo periodo di interfase. La cellula madre si divide in due cellule figlie. Perchè le cellule si dividono? Tutte le cellule del corpo originano dalla divisione di cellule preesistenti. Nella maggior parte dei casi (negli organismi pluricellulari) tutte le cellule si originano da una singola cellula, lo zigote, che si forma dall’unione (fecondazione) di un uovo e di uno spermatozoo. Nella formazione delle cellule del corpo (somatiche) il processo di divisione nucleare è la mitosi. Negli animali che si riproducono asessualmente, la mitosi è l’unico meccanismo per il trasferimento dell’informazione genetica dal genitore alla progenie. La mitosi avviene per
- produrre altri organismi, che saranno identici alla madre
- aumentare il numero delle cellule di un organismo
- per formare parti mancanti La morte cellulare Esistono due processi che portano alla morte cellulare:
- La NECROSI che si manifesta in seguito a contatto con sostanze tossiche, per danni fisici o per assenza di sostanze nutrienti essenziali.
- L’APOPTOSI che è un processo che porta a morte cellulare geneticamente programmata. La riproduzione e la sessuali: Riproduzione asessuale e sessuale in diversi animali
- scissione binaria in euglena→ un eucariote unicellulare produce due individui
- la gemmazione è una forma di riproduzione semplice di riproduzione asessuale, come mostrato nell’idra , un animale a simmetria radiale. Da una piccola protuberanza inziaile (la gemma), si sviluppa un nuovo individuo completo, che alla fine si separa.
- Balani→ si riproducono sessualmente. Questi organismi sono ermafroditi: ogni individuo possiede sia l’apparato riproduttivo maschile sia quello femminile. Ciascun individuo è dotato di una coppia di lunghi peni (un ovvio vantaggio in un animale sessile) estensibili fino a una lunghezza di molte volte superiore a quella del corpo, utilizzati per inseminare un altro balano che si trova ad una certa distanza. La fecondazione può essere reciproca.
- Le rane , rappresentate in posizione di accoppiamento, sono un esempio di riproduzione bi parentale, la forma più comune di riproduzione sessuale, che implica individui distinti di sesso maschile e femminile La riproduzione sessuata Nella riproduzione sessuata il nuovo organismo viene prodotto dalla fusione di due diverse cellule sessuali (gameti), prodotti dai due genitori, generalmente, di sesso differente. La fusione dei gameti è detta fecondazione e la cellula così prodotta è detta zigote. Cellule aploidi e diploidi APLOIDIA e DIPLOIDIA sono condizioni legate al numero di cromosomi di una cellula. Le cellule aploidi vengono generalmente indicate con (n) mentre quelle diploidi con (2n). Le cellule del corpo di un animale (cellule somatiche) sono, generalmente, tutte diploidi, cioè contengono coppie di cromosomi omologhi.
Due cromosomi omologhi duplicati, uno con gli alleli A e B e l’altro con gli alleli a e b, si appaiano in una sinapsi e si scambiano una porzione di cromatidio. I cromatidi incrociati si rompono e si riuniscono Crossing-over: scambio fisico di alcuni pezzi di cromosomi. Non c’è perdita di materiale genetico. I punti dei cromatidi dove è avvenuto il crossing-over sono detti chiasmi. Alla fine della seconda divisione meiotica, ciascuno dei due cromatidi forma un gene nuovo. Riassumendo, il processo della meiosi porta a:
- Produzione di gameti per la riproduzione sessuale
- Riduzione del numero cromosomico dalla condizione diploide a quella aploide
- Ridistribuzione dei cromosomi per produrre nuove combinazioni
- Ricombinazione di parti di cromosomi mediante il crossing-over. La gametogenesi
- Il processo che genera i gameti negli animali è detto gametogenesi.
- Nell’animale maschio i gameti aploidi, spermi, vengono prodotti nei testicoli dell’individuo adulto diploide e questo processo prende il nome di spermatogenesi.
- L’oogenesi è invece il processo che avviene nelle ovaie degli animali di sesso femminile.
- Questo processo porta alla formazione di 4 cellule aploidi; tuttavia tre di queste, dette globuli polari, sono semplici insiemi di cromosomi in una membrana plasmatica che degenerano poco dopo. I cromosomi e la determinazione del sesso
- Nella maggioranza degli animali i sessi sono separati. I maschi producono solo spermi e le femmine solo uova.
- Nei mammiferi e in molti altri gruppi di animali le femmine sono individui che hanno due cromosomi X.
- I maschi sono, invece, individui che hanno ricevuto un cromosoma X dalla madre e un cromosoma Y dal padre.
- Tutti i cromosomi che non sono X o Y sono detti autosomi per distinguerli dai cromosomi sessuali (ad esempio nell’uomo vi sono 44 autosomi - 22 coppie omologhe più XX nelle femmine e XY nei maschi). I vantaggi e gli svantaggi di una riproduzione sessuale confronto tra il tasso di crescita in una popolazione di lucertole unisessuali del genere cnemidophorus e in una popolazione di lucertole bisessuali. Tutti gli individui della popolazione unisessuale sono femmine e depongono le uova. Nella popolazione bisessuale invece solo il 50% delle lucertole è di sesso femminile e può quindi produrre uova. Alla fine del terzo anno, le lucertole unisessuali risultano essere più del doppio di quelle bisessuali. Il phylum Rotifera
- Questo phylum comprende circa 1500 specie d’acqua dolce e marine, sessili o liberamente natanti.
- L’estremità anteriore porta una corona di ciglia, caratteristica distintiva del phylum.
- Il corpo, allungato o sacciforme, che possiede all’incirca solo 100 cellule, è formato da una capo, da un tronco e da un piede posteriore. Riproduzione senza sessualità e sessualità senza riproduzione
Versioni alternative dei geni (alleli differenti) sono responsabili delle diverse versioni di un carattere ereditario. Il gene per il colore dei fiori, ad esempio, è in due forme (bianco e viola). Queste forme alternative dei geni vengono oggi chiamate ALLELI potendole correlare ai cromosomi ed al DNA Come facciamo a distinguere se un determinato fenotipo è omozigote o eterozigote? Il reincrocio: In base alla legge dell’assortimento indipendente ogni coppia di alleli segrega nei gameti indipendentemente dalle altre coppie
RIASSUMENDO
- Legge della dominanza (o legge dell'omogeneità di fenotipo): gli individui nati dall'incrocio tra due individui omozigoti che differiscono per una coppia allelica, avranno il fenotipo dato dall'allele dominante.
- Legge della segregazione (o legge della disgiunzione): ogni individuo possiede due fattori per ogni coppia di alleli, uno paterno e uno materno. Quando si formano i gameti, i fattori si dividono e ogni gamete possiede uno solo dei fattori.
- Legge dell'assortimento indipendente (o legge d'indipendenza dei caratteri): ogni coppia di fattori segrega in maniera indipendente dalle altre. LA DOMINANZA INCOMPLETA E LA CODOMINANZA Negli esempi finora esaminati, tutti gli individui F1 mostrano lo stesso fenotipo: quello corrispondente al carattere dominante. Questo tuttavia non è una regola assoluta, esistono casi in cui gli individui eterozigoti presentano un carattere intermedio tra quelli dei due genitori. Si può avere anche il caso in cui l’eterozigote manifesta i fenotipi di entrambi i genitori: è ciò che accade nei gruppi sanguigni umani. In questo caso si parla di codominanza. LA DOMINANZA INCOMPLETA→
I caratteri ereditari associati al sesso Aprendo al via allo studio della ricombinazione tra i geni, il lavoro di T. H. Morgan e collaboratori (Columbia University, 1910) permise di affrontare in modo semplice il problema della localizzazione dei vari fattori genetici su diversi cromosomi, contribuendo in modo determinante al’ affermarsi della genetica come disciplina centrale delle scienze biologiche. Di particolare rilevanza fu, soprattutto, la scoperta della localizzazione di geni specifici sui cromosomi sessuali di Drosophila. Negli eucarioti il sesso è determinato geneticamente da una coppia di cromosomi non omologhi chiamata rispettivamente X e Y. Geneticamente un sesso possiede due cromosomi identici (XX, sesso omogametico) e (XY, sesso digametico). Nel caso della drosofila e in molti altri organismi, tra cui la specie umana al tipo XX si dà il nome di sesso femminile, e a quello XY il nome di sesso maschile Geni concatenati (linked) La legge dell’assortimento indipendente vale solo per geni che si trovano su cromosomi diversi (per esempio la specie umana ha migliaia di geni ma solo 46 cromosomi). Infatti i geni che si trovano sullo stesso cromosoma (geni concatenati) tendono ad essere ereditati insieme: quanto più due geni sono vicini sul cromosoma t anto maggiori sono le probabilità che siano trasmessi insieme introduzione alla biodiversità I VIRUS: virus sono piccolissime particelle subcellulari, difatti, possono di norma essere osservati solo al microscopio elettronico. Essi acquistano le caratteristiche di un sistema vivente solo quando si associano ad una cellula. La caratteristica principale dei virus è di essere parassiti obbligati a livello genico, in quanto, per riprodursi, devono infettare una cellula (eucariotica o procariotica) e utilizzare per la sintesi della propria componente proteica i meccanismi di trascrizione e traduzione della cellula infettata. Le cellule infettate dal virus sono costrette a interrompere la loro attività metabolica per replicare i virus anche a costo della morte stessa dell’organismo. Dal punto di vista strutturale i virus sono molto semplici, infatti, la singola particella virale, o virione, è costituita da acido nucleico circondato da un rivestimento protettivo di proteine chiamato capside e, a seconda del tipo di materiale genetico che possiedono, vengono suddivisi in virus a DNA e virus a RNA. Morfologia di un adenovirus (causa del 10-15% delle tonsilliti, raffreddori, polmoniti e faringiti) Ciclo vitale dell’HIV, il virus che causa l’AIDS. Si tratta di un retrovirus, con genoma a RNA e transcrittasi inversa.
I corona virus: I corona virus mostrano una morfologia rotondeggiante e dimensioni che vanno da 100 a 150 μm. Struttura di SARS-CoV- il virus mostra delle proiezioni sulla propria superficie che sono formate dalla glicoproteina S (“spike”, dall’inglese “punta). Tre glicoproteine S. unite compongono un trimero che, nel loro insieme, somigliano a una corona che circonda il virione Le differenze sostanziali di questo nuovo Coronavirus rispetto al virus della SARS sembrano essere localizzate proprio in questa proteina spike (S) che determina la specificità del virus per le cellule epiteliali del tratto respiratorio: il modello 3D infatti suggerisce che SARS-CoV-2 sia in grado di legare il recettore ACE2 (angiotensin converting enzyme 2), espresso dalle cellule dei capillari dei polmoni. I BATTERI: batteri sono organismi unicellulari procariotici di dimensioni microscopiche, che variano in media tra 0,3 e 1,5 micron, caratterizzati dall’assenza di un nucleo morfologicamente definito. Insieme ai cianobatteri, essi costituiscono il regno delle monere. I batteri sono largamente diffusi in tutti gli ambienti naturali, nel terreno, nell’acqua, sulle piante o all’interno di esse, sugli animali o all’interno di essi. Dal punto di vista strutturale sono le forme di vita più semplici esistenti: sono costituiti da un nucleoide (un’area in cui è situata un’unica molecola di DNA) non delimitato da quella membrana che si ritrova negli organismi eucariotici. Possiedono un rivestimento (parete batterica) che ricopre la membrana plasmatica e che conferisce forma e rigidità all’intera cellula LE RICKETTSIE: Rickettsia è un genere di microorganismo classicamente considerato una forma intermedia tra virus e batteri anche se oggi si tende ad inserirle tassonomicamente tra i batteri. D’altro canto le rickettsie possono sopravvivere e riprodursi solo all’interno di cellule ospiti e, come i virus, vengono definiti endoparassiti obbligati. Il fatto che la loro biologia li renda parassiti endo cellulari obbligati, implica che i metodi di studio e di coltivazione in vitro si assimilino a quelli utilizzati per i virus. Le richettsie sono patogeni anche per l’uomo, e vengono trasmessi generalmente da artropodi come le pulci, i pidocchi, gli acari e le zecche. Tra le malattie patogene per l’uomo va segnalata la richettsiosi (o febbre bottonosa), il cui agente è Rickettsia conori, e il tifo esantematico o petecchiale, il cui agente è Richettsia prowazekii più di recente, esse sono state inserire tra i proteobatteri, quindi tra le cellule eubatteriche (eliminando qualsiasi dubbio nella loro classificazione). Questi organismi però, nel corso dell’evoluzione, hanno perduto molte funzioni importanti come endoparassiti obbligati, mostrando delle presente analogie con il destino dei mitocondri I PROTISTI: La classificazione dei protisti
- Un protista è un organismo completo le cui funzioni vitali si svolgono tutte all’interno della membrana di una singola cellula
- I protisti, in precedenza considerati un phylum unico, sono stati successivamente distribuiti in phyla diversi. Ciononostante, i dati molecolari e cellulari dimostrano che molti phyla di protisti possono essere collocati in diversi super gruppi eucariotici ed infatti tutti i supergruppi includono phyla di protisti ed alcuni, in particolare, sono costituiti esclusivamente da essi. Le caratteristiche biologiche dei protisti
- La specializzazione intracellulare (divisione del lavoro all’interno della cellula) implica la presenza di organelli funzionali all’interno della cellula.
- L ’ esempio più semplice di divisione del lavoro tra cellule si realizza in alcuni protisti coloniali, dove sono presenti, nella colonia, individui sia somatici che riproduttivi.
