Cellula procariotica

Cellula procariotica
Caratteristiche comuni:
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Membrana plasmatica
Citoplasma
Nucleoide (1 cromosoma)
Ribosomi
Componenti accessorie:
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Parete cellulare
Glicocalice
(Capsula, Strato Mucoso)
Flagelli e Pili
Plasmide
Mesosoma
MESOSOMI
• Invaginazioni della membrana cellulare, sono di 2
tipi: settali e lamellari.
FUNZIONI:
– Partecipano alla formazione dei setti durante il processo di divisione
cellulare
– Sono associati al DNA batterico ed alla sua replicazione (forniscono l’ATP
necessaria per l’apertura della doppia elica del DNA)
– Sono associati a processi enzimatici (aumentano la superficie cellulare).
CLASSIFICAZIONE DEI PROCARIOTI
Parete
membrana
genetica
metabolismo
• EUBATTERI
peptitoglicano
(sensibile alla penicellina)
assente nei micoplasmi
• ARCHEBATTERI
pseudopeptidoglicano
impermeabile (resistente alla penicellina)
assente in alcuni archeobatteri
glicerolo+acidi grassi
(come Eucarioti)
doppio strato lipidico
glicerolo +isoprene
sequenza di rRNA diversa
da eucarioti
sequenze di rRNA simili a quelle degli
eurarioti, hanno polimerasi grandi e
complesse, in alcuni dei loro geni sono
presenti introni (segmenti genetici non
codificanti)
doppio oppure monostrato lipidico
sopportano condizioni ecologiche estreme
(disidratazione, alte Temperature,
pressione elevata, alte concentrazioni di
sali) alofili, metanogeni e termofili estremi
ARCHEBATTERI (ARCHAEBACTERIA)
• Gli alofili vivono in ambienti con salinità elevate, quindi
laghi salati e stagni, mari.
• I metanogeni sono definiti in questo modo perché riducono
l'anidride carbonica a metano utilizzando idrogeno, vivono
in assenza di ossigeno . Vivono in acques tagnanti, sul fondo
degli oceani, e sono presenti nel rumine, ma anche
nell'intestino dei mammiferi e delle termiti.
• I termoacidofili estremi crescono a temperature
elevatissime (80-90°C) e con pH molto acido, per cui gli
habitat più comuni sono le sorgenti idriche ricche di zolfo.
Sono presenti, ad esempio, nella Solfatara di Pozzuoli.
EUBATTERI
Si possono differenziare in base a:
• forma
• reazione della parete ai coloranti
• tipo di metabolismo e modalità di nutrizione
• rapporto con organismi ospiti
FORME BATTERICHE
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•
•
COCCHI: cellule sferiche
BACILLI: cellule cilindriche più o meno allungate
COCCOBACILLI: forme intermedie rispetto alle precedenti
VIBRIONI, SPIRILLI, SPIROCHETE: forme ricurve
COCCHI
REAZIONE COLORANTI
METABOLISMO
AEROBI
• Vivono solo in presenza di ossigeno
ANAEROBI
• Vivono in assenza di ossigeno, per loro l’ossigeno è dannoso
(clostridio del tetano, batteri intestinali)
AEROBI O ANAIROBI FACOLTATIVI
• Possono vivere sia in assenza che in presenza di ossigeno
MODALITA’ DI NUTRIZIONE
AUTOTROFI
Fotosintetici
Chemiosintetici
ETEROTROFI
Saprofiti
Parassiti
Fotosintetici= utilizzano l’energia luminosa per produrre energia chimica
Chemiosintetici= ricavano l’energia dalle reazioni chimiche
Saprofiti= si nutrono di n materia animale e vegetale in via di decomposizione
Parassiti: utilizzano il metabolismo di altri animali o vegetali per nutrirsi
AUTOTROFI FOTOSINTETICI
CIANOBATTERI (ALGHE AZZURRE)
Circa 2 miliardi di anni fa apparvero i primi batteri autotrofi,
molto simili agli attuali cianobatteri. Questi organismi, grazie alla
fotosintesi, arricchirono l’atmosfera di prezioso ossigeno.
I cianobatteri resero respirabile l’atmosfera primitiva e
consentirono alla vita di colonizzare anche le terre emerse.
AUTOTROFI CHEMIOSINTETICI
• BATTERI AZOTOFISSATORI:
trasformano l’azoto atmosferico in ammoniaca (N2 ->NH3)
che può essere utilizzata dalle piante o da altri batteri.
Rhizobium: vivono in simbiosi nelle radici delle leguminose
Azotobacter: vivono liberi nel terreno.
• BATTERI NITRIFICANTI:
Trasformano l’ammoniaca (NH3) in nitriti (NO2) e nitrati (NO3)
che possono essere utilizzati dalle piante (Nitrosomonas, Nitrobacter).
• BATTERI DENITRIFICANTI:
trasformano i nitrati in azoto gassoso (Pseudomonas).
Sulla base dei rapporti che questi
contraggono con l'ospite
• Saprofiti o commensali (innocui): vivono e si
moltiplicano a contatto con l'ospite senza
provocare danni; anzi, a volte si può instaurare un
rapporto di reciproco beneficio(simbiosi),
Esempio: batteri lattici, che provocano la
fermentazione degli zuccheri con produzione di
acido lattico (es. Bifidobacterium, Lactobacillus)
• Patogeni: microrganismi che tendono a
provocare malattia, anche mediante la
produzione di tossine;
• Opportunisti: microrganismi normalmente
innocui, ma in grado di provocare malattie, anche
gravi (Candida albicans, Escherichia coli).
CONIUGAZIONE
Quanti batteri nel corpo umano?
• Nel nostro corpo sono presenti più batteri che cellule! Si
stima che dalle 500 alle 1000 specie di batteri viva
nell’intestino partecipando ai processi della digestione in
una relazione simbiotica e mutualistica con l’ospitante ma
molte specie si trovano sulla pelle
• Sorprendentemente questi piccoli microorganismi, a causa
delle loro dimensioni, sono 10 volte più numerosi delle
cellule presenti nel corpo umano. Uno dei batteri più
diffuso nel nostro organismo, l’Escherichia coli, pesa più o
meno intorno ai 7x10-13 grammi, che moltiplicato per il
numero di questi organismi e similari, 1013 (=10 trilioni), dà
circa 70 grammi di peso totale!
I BATTERI SUL NOSTRO CORPO
VIRUS:
non hanno struttura cellulare e
non sono organismi viventi
Sebbene i virus contengano le
informazioni per compiere le
funzioni normalmente espletate
dalle cellule viventi, essi mancano
delle caratteristiche cellulari per
sopravvivere , svilupparsi e
replicarsi in modo autonomo e
pertanto non vengono considerati
esseri viventi
I VIRUS
 Entità biologiche subcellulari
 Parassiti endocellulari obbligati (di animali, piante, funghi,
batteri). Non possono produrre energia o sintetizzare acidi
nucleici e proteine al di fuori di una cellula ospite.
 Possiedono un solo tipo di acido nucleico
(DNA o RNA, nei retrovirus è sempre RNA)
 Hanno dimensioni piccolissime
(variano da 10 a 300 nm)
 Possiedono un involucro proteico (capside) e, a volte, un
involucro lipoproteico(pericapsideo peplos)
 Presentano in superficie strutture proteiche (antirecettori)
che si attaccano a specifici recettori della cellula bersaglio
Ciclo dei batteriofagi
(retrovirus: Herpesvirus, HIV)
Fagi o batteriofagi: virus che infettano batteri
Profago: materiale genetico del fago, integrato nel DNA del batterio che lo ospita
Meccanismo d’azione dell’HIV
Antibiotici
• Meccanismi di azione
Differenza fra virus e organismi viventi
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•
•
•
Un solo tipo di acido nucleico
Mancanza di ribosomi
Mancanza di attività metabolica
Mancanza di un sistema generatore di ATP
Verifica:
• 1. I ribosomi sono assenti nei procarioti
Vero o falso?
2. Il modello a mosaico fluido spiega
l’organizzazione delle membrane
Vero o falso?
3. I flagelli servono per aderire al substrato
Vero o falso?
4. Scegli la risposta esatta o la più precisa
Quali tra questi gruppi di organismi non sono
procarioti?
a) Protozoi
b) Alghe azzurre
c) Batteri
5. Come si chiamano le proteine che sporgono
solo da un lato della membrana cellulare?
a) Intrinseche
b) Estrinseche
6. Spiega il significato dei seguenti termini:
• autototrofo: .........
• nucleoide……………….
• Il Diplococco è un batterio fatto costituito da
due cellule.
• Vero o falso?
7. Inserisci negli spazi vuoti le parole chiave elencate di
seguito:
• Le strutture fondamentali di una cellula sono:
………………………..…, ……………………. e ………………………………..
• centrioli - citoplasma - citoscheletro – cloroplasti eucariote – leucoplasti - membrana plasmatica –
membrane - microtubuli – nucleo – nucleoli - parete
cellulare - plastidi - procariote - ruvido
------------------------------------------------------------------------------8. In base alla loro organizzazione le cellule possono essere
catalogate in due gruppi : le ………………………. e le
…………………………….
9. Si definisce traduzione:
A) il processo di trasporto attivo delle sostanze
attraverso la membrana
B) la replicazione del DNA
C) il trasporto degli aminoacidi da parte del tRNA
D) il passaggio dal linguaggio del DNA al linguaggio
del RNA
E) la formazione di un polipeptide a partire da un
mRNA
10. Cosa significa autotrofi?
• o Si nutrono di altri organismi;
• o Non si fabbricano da sé il loro nutrimento;
• o Si fabbricano da sé il loro nutrimento;
• o Non si nutrono affatto.
11. Nelle cellule procarioti ed in quelle eucarioti il
"programma genetico" è contenuto:
A) nelle molecole di RNA
B) nelle proteine
C) nelle molecole di DNA
D) nei lipidi
E) in sequenze aminoacidiche
12. Le cellule procariotiche mancano di:
A) DNA
B) membrane
C) nucleo
D) parete
E) ribosomi
13. Nelle cellule e nei tessuti animali un carboidrato
NON presente, salvo rare eccezioni, è:
A) il glucosio
B) il glicogeno
C) il lattosio
D) la cellulosa
E) il ribosio
14. I ribosomi sono:
A) particelle cellulari che servono a saldare
sequenzialmente tra loro gli aminoacidi per fare le
proteine
B) particelle cellulari in cui avviene la riparazione del
DNA
C) enzimi che rendono più efficiente la sintesi proteica
D) porzioni di cromatina attaccate alla membrana
nucleare
E) organuli che servono alla liberazione di energia
necessaria alla sintesi proteica
15. Si intende per "trasporto attivo" quello per cui
una sostanza:
A) attraversa la membrana plasmatica senza
dispendio di energia
B) attraversa la membrana plasmatica con dispendio
di energia
C) attraversa la membrana plasmatica per diffusione
D) attraversa la membrana plasmatica per fagocitosi
E) attraversa la membrana plasmatica per osmosi
16. I ribosomi sono presenti:
A) nelle sole cellule di eucarioti
B) nelle sole cellule procariote
C) nelle sole cellule animali
D) in tutte le cellule conosciute
E) nei virus
17. Quale
dei seguenti processi avviene a livello
dei ribosomi?
A) Duplicazione del DNA
B) Sintesi dei carboidrati
C) Sintesi delle proteine
D) Catabolismo delle proteine
E) Respirazione cellulare
18. Nei batteri il materiale genetico:
A) non è separato dal citoplasma
B) è presente nel nucleo
C) è diploide
D) è composto da RNA
E) è composto da RNA e proteine
19. Quali sono i soggetti biologici che
non hanno organizzazione cellulare :
A) monera
B) batteri
C) alghe azzurre
D) virus
E) procarioti
• 20. Un batterio opportunista è un batterio
innocuo per la cellula ospite
Vero o falso?
21. La membrana cellulare è essenzialmente
costituita da:
A) proteine
B) lipidi e proteine
C) lipidi
D) acidi nucleici
E) glicidi
22. Quale delle seguenti affermazioni riguardanti procarioti
ed eucarioti è CORRETTA?
A) I procarioti hanno DNA a singola elica
B) Sia i procarioti che gli eucarioti possiedono ribosomi
C) Nei procarioti non avviene il processo della glicolisi
D) I procarioti non sono forniti di membrana cellulare
• 23) Un batterio saprofita danneggia
l’organismo che lo ospita
vero o falso?
24.Quale delle seguenti affermazioni è corretta?
• I virus ed i batteri sono procarioti
• I virus ed i batteri sono organismi saprofiti
• I virus sono sempre parassiti dei batteri