I ribosomi - Liceo Prati

Cellula eucariote:
organizzazione, ciclo cellulare, nucleo, ribosomi, apparato
del Golgi
Cellula procariote:
Organizzazione, modalità di ricombinazione genica
Virus:
Struttura, caratteristiche, ciclo vitale
Ciclo cellulare
Il ciclo cellulare è l’insieme degli
eventi compresi tra la
formazione di una cellula e la
sua divisione in due cellule
figlie.
E’ costituito da due fasi
• L’interfase: durante la quale la
cellula svolge un’intensa
attività metabolica e cresce
• Fase mitotica: di divisione del
nucleo e del citoplasma
Il nucleo
Nelle cellule animali ha un diametro di 5μm
Funzioni:
• è il luogo in cui avviene la duplicazione del DNA
• è sede del controllo genetico dell’attività cellulare
• contiene il nucleolo, dove avviene il montaggio dei ribosomi a partire
dall’RNA e da specifiche proteine
Nelle cellule eucariotiche è presente un vasto sistema di membrane
interne che delimitano due importanti comparti del citoplasma:
• il reticolo endoplasmatico liscio (REL) e rugoso(RER)
• l’apparato del Golgi
La funzione principale del RER è sintetizzare proteine e membrane
I ribosomi addossati al RER sono la sede della sintesi delle proteine
L’apparato del Golgi modifica le proteine provenienti dal RER e le
indirizza verso l’interno o l’esterno della cellula
I ribosomi
Ribosoma deriva dal greco soma, “corpo”,
preceduto dal prefisso ribo, che richiama l’RNA
per indicare un corpuscolo (organulo)
contenente questo acido nucleico
• I ribosomi sono i siti dove vengono sintetizzate le proteine
secondo le direttive degli acidi nucleici
• Nelle cellule procariotiche i ribosomi si trovano sempre
liberi nel citoplasma
• Nelle cellule eucariotiche si trovano invece in due diverse
posizioni: nel citoplasma, oppure all’interno di mitocondri
e cloroplasti
• I ribosomi sono costruiti in una zona del nucleo, il
nucleolo e passano al citoplasma attraverso i pori nucleari
• Un ribosoma è composto da due subunità di dimensioni
diverse, sia nei procarioti che negli eucarioti
• I ribosomi eucariotici sono più grossi e ricchi di RNA di
quelli procariotici
• Chimicamente i ribosomi sono fatti di un tipo speciale di
RNA, detto RNA ribosomiale (rRNA), al quale sono
legate oltre 50 molecole proteiche diverse
Ogni ribosoma è formato da una subunità maggiore e da una subunità
minore. Quando il ribosoma non è impegnato nella sintesi proteica,
le due subunità sono separate
La cellula procariote
• Gli archei e i batteri sono costituiti da cellule
procariotiche
• Non possiedono compartimenti interni delimitati da
membrane
• Hanno un’organizzazione interna semplice
• Sono gli organismi più numerosi in tutti gli ambienti della
Terra
Struttura base delle cellule procariotiche
• Sono delimitate da una membrana plasmatica
• All’interno si trova il citoplasma composto da due parti: il
citosol (la parte più fluida) e i ribosomi
• Il nucleoide è una zona particolare del citoplasma che
contiene il DNA sotto forma di un’unica molecola
• i ribosomi presenti nel citoplasma sono aggregati di RNA
e proteine dove ha luogo la sintesi proteica
I procarioti sono in grado di svolgere tutte le funzioni vitali fondamentali
Di regola si riproducono per via asessuata dando origine ad un clone,
ovvero una popolazione di individui geneticamente identici.
Ciononostante, i batteri dispongono di varie modalità di
ricombinazione genica che sono molto utili dal punto di vista
evolutivo, in quanto introducono quella variabilità genetica che
permette l’adattamento ai cambiamenti dell’ambiente.
I procarioti dispongono di svariati modi per ricombinare i loro geni.
• coniugazione
• trasformazione
• trasduzione
La coniugazione è un processo
in cui due batteri entrano a
contatto diretto e la copia di
una parte del DNA passa da
un batterio donatore a un
batterio ricevente
Coniugazione batterica
Trasformazione : un nuovo
frammento di DNA proveniente da
cellule morte entra in una cellula
batterica viva
Trasduzione: alcuni virus trasportano
frammenti di DNA batterico da una
cellula all’altra
Virus (in latino significa veleno)
• Non sono cellule e rappresentano un raggruppamento unico rispetto
alle altre forme di vita esistenti
• Sono parassiti cellulari obbligati, altamente efficienti e
specializzati, in grado di infettare ogni organismo oggi esistente
• Un virus è un parassita delle cellule (sia procariote che eucariote)
• Ha una struttura molto semplice : è formato da un rivestimento
proteico (capside) e contiene un solo tipo di acido nucleico: DNA o
RNA ( mai entrambi).
• Le dimensioni variano in media da 20 a 500 nm; sono quindi più
piccoli di una cellula batterica (2 µm) o animale (5-10 µm)
• Hanno forme e comportamenti diversissimi: esistono virus vegetali,
animali e batterici
• I batteriofagi o fagi costituiscono una classe di virus che infetta i
batteri
Batteriofago : virus che infetta
solo batteri
• L’infezione da virus prevede che esso porti all’interno della cellula
infettata il suo acido nucleico, così da poter usare le strutture e
l’energia della cellula ospite per riprodursi.
• Quando la cellula è colma di copie di virus scoppia, consentendo a
ciascun virus di infettare una nuova cellula; quindi la cellula ospite
muore.
• Molte malattie dell’uomo sono causate da virus: influenza, AIDS,
febbre emorragica ( Ebola), herpes….
Il ciclo vitale dei
batteriofagi
il ciclo riproduttivo di un fago
può essere di due tipi:
1. ciclo litico
2. ciclo lisogeno
I virus come i batteri sono ottimi organismi modello per studi di genetica
e biologia molecolare
I virus hanno forme diverse
A.
Il virus del mosaico del
tabacco
B.
Adenovirus virus
animale
C.
Herpes virus
Virus e batteri : strumenti da biotecnologi
• Batteriofagi e batteri oggi sono un importante mezzo
per le biotecnologie
• Rappresentano importanti strumenti per l’analisi genetica
• I batteri sono organismi unicellulari che crescono
rapidamente e facilmente (una cellula batterica si duplica ogni
20 minuti)
• Hanno un DNA di dimensioni limitate (circa un milione di
nucleotidi, contro i sei miliardi delle cellule umane)
• Sono organismi facili da selezionare sulla base delle
diverse varianti (mutanti)
• E’ facile trasferire geni da un batterio all’altro
• I batteriofagi sono invece utilizzati come vettori per la
capacità di iniettare DNA nei batteri che consente il
trasferimento di geni da una cellula all’altra