2. Metase

Cellula batterica (procariotica)
Microfotografia
Forma allungata, a bastoncello: ≈ 2÷4 µm x 1 ÷ 10 µm
Membrana plasmatica
Parete cellulare
Parete cellulare rigida (spessore ≈ 100 Å)
Membrana cellulare o membrana plasmatica
(spessore ≈ 50 Å)
Nucloide
Citoplasma
→
→
proteine polisaccaridi e lipidi
proteine e lipidi
• controlla il passaggio di piccole molecole e di ioni
• rende stabile il disequilibrio tra interno ed esterno della cellula
Membrana citoplasmatica e Citoplasma
(comuni a tutte le cellule)
Membrana citoplasmatica: controllo scambi sostanze cellula – ambiente
Membrana citoplasmatica: doppio strato lipidico + proteine
Es: Eritrociti animali
peso secco della membrana :
20-40% lipidi
60-80% proteine
5%
carboidrati
Membrana plasmatica
Parete cellulare
Nucloide
Citoplasma
Citoplasma:
l’insieme del citosol (il mezzo liquido continuo) e degli organelli
Nucloide:
zona del citoplasma (più chiara al microscopio elettronico) dove
é localizzato il cromosoma batterico
Cromosoma : singola molecola di DNA circolare (≈ 1mm=103 volte la lunghezza) libero
nel citoplasma codifica per 2000 a 3000 proteine
Ribosomi ≈
20000 a 30000, ≈ 200 Å di diametro (RNA e proteine).
+ acqua, RNA, proteine e altre piccole molecole
TOT ≈ 3000 a 6000 differenti tipi di molecole
Cellula batterica (procariotica)
Si noti che nelle cellule batteriche gli enzimi che costituiscono la catena respiratoria (durante la
quale viene attuata l'ossidazione dei metaboliti) sono associati alla membrana citoplasmatica,
mentre, come vedremo, nelle cellule eucariotiche si trovano in particolari organelli
citoplasmatici, i mitocondri.
Prokaryotic cell- Gram Test
•
•
•
•
•
Bacteria cell wall are rigid and give the
characteristic shape of bacteria cells.
They are medically significant because
they are responsible for bacteria
virulence.
Bacteria are classified in Gram-positive
and Gram-negative according to whether
or not they take up Gram stain.
Gram-positive bacteria have thick cell
wall surrounding the plasma membrane
Gram-negative bacteria have a thin cell
wall covered by a complex outer
membrane that allows the exclusion of
toxic substances.
Precocemente
nella vita del
batterio
viene
sintetizzata
una seconda
copia di DNA
Entrambe
sono
attaccate
alla
membrana
Procarioti ⇒ Eucarioti
≈ 1.5 x 109 anni fa
Cellula vegetale (eucariotica)
Cellula animale (eucariotica)
Nell’uomo ci sono ≈ 200 diversi tipi di cellule → tessuti diversi (epiteliali connettivi, muscolari,
nervosi, etc.)
respirazione
fotosintesi
1
2
3
4
4
1.
2.
3.
4.
Sintesi di proteine
Sintesi e trasporto di molecole organiche
Fornisce alla cellula la sua forma e la sua capacità di muoversi
(filamenti di actina e microtubuli). Importante durante la divisione cellulare
Digestione intracellulare
• Citoplasma: sostanza gelatinosa,
trasparente, di struttura colloidale
in cui sono immersi il nucleo e gli
altri organelli cellulari
Nucleo: corpo tondeggiante, generalmente sferico o
ellissoidale, le cui dimensioni sono dell'ordine della metà (in
volume) di quelle dell'intera cellula.
Presente in tutte le cellule degli organismi superiori (le
pochissime eccezioni, quali per esempio i globuli rossi, sono
cellule incapaci di autoriprodursi). Nella maggior parte dei
casi é singolo, ma esistono anche casi di cellule polinucleate.
Esso é separato dal citoplasma da una membrana nucleare a
doppio strato incompleta (sono presenti numerosi pori il cui
numero e le cui dimensioni dipendono dall'attività del
nucleo) che ha una certa resistenza meccanica e che si
dissolve al momento della riproduzione.
Nel nucleo, che contiene la
maggior parte del DNA
cellulare, sono distinguibili:
i) uno o più nucleoli, corpuscoli
di forma sferica e del diametro
di 2-3 µm che contengono RNA.
Nel nucleolo avviene la sintesi
dell'RNA ribosomale (rRNA).
La cellula é priva di nucleoli
quando non é in fase di sintesi
di acidi nucleici e durante la
divisione cellulare. Il nucleo
della cellula di spermatozoo
non contiene nucleolo.
ii) La cromatina, una massa di materiale fibroso spesso aderente alla membrana nucleare. Al
momento della divisione cellulare, la cromatina si addensa in corpi di forma allungata, i
cromosomi. I cromosomi hanno dimensioni variabili. Nelle cellule somatiche degli organismi
superiori essi sono presenti in coppie (da cui il nome di cellula diploide) il numero delle quali
varia da specie a specie (negli uomini sono 23). I membri di una coppia, uno proveniente dalla
madre e l'altro dal padre, sono, con l'esclusione dei cromosomi sessuali, X e Y,
morfologicamente identici e sono detti omologhi. Le cellule germinali (i gameti) sono invece
cellule aploidi, ovvero contengono una singola copia di ognuno dei cromosomi.
www.mblab.gla.ac.uk/dictionary/
Cellule adattative
• sitema immunitario (solo organismi superiori)
• sistema nervoso (tutti gli organismi pluricelllari
Evoluzione => relazione tra cellule => trasmissione,
Combinazione e Interpretazione di segnali esterni
Apprendimento e Memoria
padre
1a. Profase: i cromosomi diventano
visibili come strutture allungate a coppie
Cellule mitotiche 4n
1a
madre
Formazione nuova membrana nucleare
Genitori e figli 2n
1b
2
3
padre
4
MITOSI
5
madre
1b. Inspessimento dei cromosomi
2. Metase: i cromosomi si allineano
all’equatore
3. Anafase: i cromosomi si dividono e
cominciano a muoversi verso i poli
4. Telofase: i cromosomi raggiungono i
poli
5. Citochinesi: la cellula si divide e
ciascuna cellula figlia ha un set
completo di cromosomi, un membro di
ciascuna coppia da ognuno dei genitori
MEIOSI
1a
Cromatidi
fratelli
1b
Crossing-over
2
4a
4b
5a
5b
3
Cromosomi omologhi segregano
indipendentemente. Ciascun gamete
prende un solo cromosoma omologo dai
genitori
Seconda divisione meiotica
Prima divisione meiotica
Interfase 2n
1a. Profase: i cromosomi diventano
visibili come strutture allungate
1b. Cromosomi omologhi si accoppiano
2. Metase: i cromosomi si allineano
all’equatore
3. Anafase: coppie omologhe si
muovono verso i poli
4a. Coppie omologhe si dispongono in
cellule distinte
4b. I cromosomi decondensano per
la profase (vedi sopra)
5a. Cromosomi omologhi si separano
alla metafase e anafase (vedi sopra)
5b. 4 gameti ciascuno con una copia di
ciscun cromosoma
Karyotype. Microscopic examination of chromosome size and banding patterns allows
medical laboratories to identify and arrange each of the 24 different chromosomes (22
pairs of autosomes and one pair of sex chromosomes) into a karyotype, which then
serves as a tool in the diagnosis of genetic diseases. The extra copy of chromosome 21
in this karyotype identifies thisindividual as having Down’s syndrome.
Le cellule sono molto più simili tra loro (strutturalmente e e funzionalmente)
di quanto non lo siano gli organismi cui appartengono
Ma un uomo dà sempre origine ad un uomo
una mosca ad una mosca
un batterio ad un batterio
La cellula contiene TUTTA l'informazione necessaria
una cellula batterica → due cellule batteriche
una cellula uovo fecondata → organismo completo
Gregorio Giovanni Mendel (1822-1884)
abate cecoslovacco
Pisum sativum L.
• forma del seme:
• colore del seme:
liscia o rugosa
verde o giallo
1. isolamento ceppi con una sola modalità per ognuno dei
caratteri
→ trasmissione inalterata alla prole
2. Incrocio di ceppi diversi
3. Studio della trasmissione alla prole
Hp: Colore e Forma del seme controllati da un "fattore"
(molto più tardi identificato col gene trasmesso alla prole via gameti)