Tipi cellulari

1
Tipi cellulari
3 lezione
2
Cellule procariotiche ed eucariotiche

• Dal punto di vista della classificazione degli
  organismi esistono due domini Procarioti ed
  Eucarioti.
• I procarioti comprendono i batteri e gli archei.
• Le cellule procariote sono prive di nucleo ben
  definito e delimitato da membrana nucleare

3
Procarioti

• Tipica struttura di un batterio. E presente una
  parete cellulare come nelle cellule vegetali,
  oltre alla membrana plasmatica. Sono presenti
  solo ribosomi e DNA. Non è presente un nucleo
  definito.

Gli Archei appartengono ad un altro regno del
dominio dei procarioti.Si sviluppano in
condizioni estreme ( a 100 C, soda 6 molare, etc)
4
Eucarioti

• Il dominio degli eucarioti comprende
• Animali e Piante , ma anche funghi-cromisti e
  protisti
• I protisti comprendono i protozoi e le alghe
• Le cellule eucariotiche hanno un nucleo con una
  membrana nucleare doppia, hanno tutti gli
  organuli cellulari e il DNA si organizza in
  cromosomi.

5
Cellule autotrofe ed eterotrofe
6
Eterotrofia

• L' eterotrofia è la condizione nutrizionale di un
  organismo che non è in grado di sintetizzare il
  proprio nutrimento autonomamente a partire da
  molecole semplici (CO2, H2O, N2 ect.)
• Per la sopravvivenza esso deve quindi far
  riferimento a composti organici pre-sintetizzati
  da altri organismi, che sono invece detti
  autotrofi (ad es. tutte le piante che posseggono
  clorofilla).

7
eterotrofi

• Sono eterotrofi tutti gli animali (pluricellulari
  eterotrofi), i protozoi, i funghi e quasi tutti i
  batteri.

8
Le cellule animali

• Le cellule animali utilizzano sostanze nutritive
  (zuccheri, grassi e amminoacidi) traendo da esse
  energia e producendo anidride carbonica (CO2) e
  acqua

9
IL CATABOLISMO CELLULARE ETEROTROFO

• Le tre classi di molecole che assumiamo con
  lalimentazione sono
• Le proteine poi scisse in amminoacidi
• Gli zuccheri trasformati in glucosio.
• Gli acidi grassi come trigliceridi
• Il catabolismo di queste sostanze
  (combustibile) è una ossidazione, quindi avviene
  in presenza di ossigeno (comburente). I prodotti
  finali di questa combustione sono CO2 e H2O.
• La combustione si attua nei mitocondri
  secondo modalità diverse, quindi la CO2 e H2O si
  liberano allinterno dei mitocondri.
• La CO2 diffonde passivamente dalla
  membrana mitocondriale, esce dalla cellula, passa
  nel sangue e viene eliminata con la respirazione.

10
autotrofia

• L'autotrofia è la condizione nutrizionale di un
  organismo in grado di sintetizzare le proprie
  molecole organiche a partire da sostanze
  inorganiche e utilizzando energia non derivante
  da fonti metaboliche.

11
autotrofi

• Sono autotrofe, ad esempio, tutte le piante
  capaci di fotosintesi clorofilliana, le alghe,
  sia eucariote che procariote (alghe azzurre o
  cianobatteri), e molti batteri.

Rhodospirillum
12
Cellule vegetali

• le cellule vegetali, oltre a possedere lo stesso
  meccanismo di accumulo di energia degli animali,
  sono in grado, in presenza di luce, di catturare
  lenergia solare e di immagazzinarla sotto forma
  di sostanze di riserva (zuccheri e amido), che
  verranno utilizzate dagli eterotrofi

13
AMIDO

• L'amido è un carboidrato polisaccaridico che
  consiste di un gran numero di unità di glucosio
  unite tra loro da legame glicosidico
• È composto da due polimeri lamilosio (che ne
  costituisce circa il 20) e lamilopectina (circa
  l'80).
• In entrambi i casi si tratta di polimeri del
  glucosio, che si differenziano l'uno dall'altro
  per la struttura.
• L'amilosio è un polimero lineare che tende ad
  avvolgersi ad elica, in cui le unità di glucosio
  sono legate tra loro con legami glicosidici

legame glicosidico
AMILOSIO
14
Amilopectina

• L'amilopectina è invece un polimero ramificato
  che presenta catene di base di struttura simile
  all'amilosio che si dispongono a formare una
  struttura ramificata

ramificazione
Amilopectina
15
Il cloroplasto

• Il cloroplasto è un tipo di organulo presente
  nelle cellule delle piante e nelle alghe
  eucariotiche.
• Allinterno di questi organuli si svolge il
  processo della fotosintesi lenergia luminosa
  viene catturata dai pigmenti di clorofilla e
  viene convertita in energia chimica.

16
CLOROPLASTO
17
(No Transcript)
18
Legame fra metabolismo animale e
vegetale
19
I batteri
20
procarioti

• I procarioti hanno unorganizzazione molto più
  semplice degli eucarioti.
• Essi hanno in comune una struttura di base, che
  comprende una PARETE CELLULARE, che è una
  struttura caratteristica della cellula
  procariote, e, al di sotto della parete, una
  MEMBRANA PLASMATICA.
• Su di essa si trovano quasi tutti gli enzimi che
  svolgono le reazioni metaboliche, poiché i
  batteri sono privi di organuli intracellulari,
  tranne i RIBOSOMI 70S e i MESOSOMI (mitocondri
  primitivi).

21
batteri

• Nel citoplasma sono presenti GRANULI DI RISERVA.
• Possibile presenza di PILI, necessari per la
  coniugazione batterica e di uno o più FLAGELLI,
  atti al movimento.
• La parete cellulare può essere rivestita
  esternamente da una CAPSULA, formata di regola da
  polisaccaridi.
• Manca una membrana nucleare, pertanto il
  materiale genetico, un unico cromosoma ad anello
  (NUCLEOIDE), è a contatto col citoplasma.

22
movimento
polisaccaridi
coniugazione
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
Morfologia batterica
Fra loro si distinguono per forma in
c) VIBRIONI
a virgola
26
Coniugazione batterica

• Il materiale genetico della cellula batterica è
  costituito da un doppio filamento di DNA
  circolare.
• In molti batteri sono, inoltre, presenti molecole
  di DNA accessorie e più piccole, dette plasmidi,
  che generalmente portano geni non essenziali per
  la riproduzione del batterio.
• Molti di questi plasmidi possono essere
  trasferiti da un batterio a un altro mediante un
  sistema di scambio del materiale genetico, detto
  coniugazione.

27
Coniugazione batterica
28
coniugazione batterica

• La coniugazione batterica è quindi un processo
  con il quale una cellula batterica trasferisce
  porzioni di DNA ad un'altra tramite un contatto
  cellula-cellula (attraverso i pili).
• Il fenomeno può così portare al verificarsi di
  ricombinazione genetica nei batteri.
• I segmenti di materiale genico trasferibile, che
  si trovano liberi nel citoplasma del batterio,
  sono detti plasmidi sono di forma circolare e
  capaci di replicarsi in modo indipendente dal
  cromosoma batterico

29
TRASDUZIONE E TRASFORMAZIONE BATTERICA
Altri meccanismi che consentono di scambiare
porzioni di materiale genetico sono - la
trasduzione, in cui il DNA viene trasferito dai
virus batterici o batteriofagi. - la
trasformazione, in cui il DNA viene inglobato
nella cellula batterica direttamente
dallambiente esterno (Solo alcune specie
batteriche possono acquisire DNA estraneo
dall'ambiente)
30
batteriofago

Lisi e formazione di virus
Mix di DNA
Inserzione di DNA
DNA virale inserito nel DNA batterico
La trasduzione batterica consiste nel passaggio
del DNA di un batterio ad un altro tramite un
batteriofago . Questo processo permette il
passaggio di materiale genetico da una cellula ad
un'altra è quindi uno dei meccanismi di
ricombinazione batterica dei batteri (insieme
alla coniugazione batterica e alla trasformazione
batterica).
31
VIRUS

• I virus sono entità biologiche con
  caratteristiche di parassita obbligato, la cui
  natura di organismo vivente o struttura
  subcellulare è discussa, così come la trattazione
  tassonomica. La singola unità virale viene
  denominata virione.

Batteriofago
32
virus

• tutti posseggono un relativamente piccolo genoma
  costituito da DNA o RNA, che trasporta
  l'informazione ereditaria
• tutti posseggono, quando all'esterno della
  cellula ospite, una copertura proteica (capside)
  che protegge questi geni

Genoma
Capside
33
HIV (retrovirus)
Human Immunodeficiency Virus
34
BATTERIOFAGO
35
Replicazione virale

• Il loro comportamento parassita è dovuto al fatto
  che non dispongono di tutte le strutture
  biochimiche e biosintetiche necessarie per la
  loro replicazione.
• Tali strutture vengono reperite nella cellula
  ospite in cui il virus penetra, utilizzandole per
  riprodursi in numerose copie.
• La riproduzione del virus spesso procede fino
  alla morte della cellula ospite, da cui poi
  dipartono le copie del virus formatesi.

36
MOLTIPLICAZIONE BATTERICA
Le cellule batteriche si moltiplicano per
SCISSIONE binaria il materiale genetico si
duplica e si distribuisce ai due poli della
cellula batterica, la quale si allunga e alla
fine si divide in due cellule figlie identiche
alla cellula madre.
Scissione binaria
Salmonella
37
Riproduzione
Alcuni batteri si riproducono ogni 20-40
minuti. In condizioni favorevoli, con una
divisione ogni 30 minuti, da una sola cellula
dopo 15 ore si possono ottenere circa un miliardo
di nuove cellule, che formano una colonia spesso
visibile a occhio nudo. .
38
Spore batteriche

• In condizioni avverse alcuni batteri vanno
  incontro a un processo di divisione modificato,
  al termine del quale vengono prodotte forme
  quiescenti, dette spore, in grado di sopportare
  condizioni estreme di temperatura e umidità

SPORE
39
Antibiogramma

• L'antibiogramma (spesso indicato come ABG) è un
  esame in vitro che permette di valutare se un
  batterio è sensibile ad un determinato
  antibiotico.

Colonie poco sensibili
Colonie sensibili