Studio della Cellula: Citologia, Procarioti e Eucarioti | Appunti di Biologia

Gli esseri viventi: tutti coloro che sono in grado di effettuare la riproduzione, è esclusiva degli acidi nucleici

(DNA e RNA), auto replicare le molecole. L'unità fondamentale dell'organismo è la cellula.

Un organismo può essere unicellulare o pluricellulare: Quest'ultimi sono organizzati in modo complesso →

La cellula forma i tessuti → i tessuti formano gli organi → gli organi formano gli apparati → infine si forma

l'organismo.

E' fondamentale per conoscere gli organismi viventi, studiare approfonditamente la cellula e i suoi

costituenti. Lo studio della cellula prende il nome di citologia , citos: cellula; logos: studio → studio della

cellula.

Teoria Cellulare

Il botanico Schleiden e il fisiologo Schwann formularono la teoria cellulare:

–Tutti gli organismi sono composti da una o più cellule

–La cellula è l'unità strutturale della vita

–La cellule possono avere origine solo per divisione di cellule preesistenti

Cellule Procariote e Cellule Eucariote

Cellule Procariote

Le cellule procariote sono organismi unicellulari semplici. Esempio di cellula procariote, i batteri.

La cellula batterica contiene una membrana di rivestimento, fondamentale per separare l'interno dall'esterno

della cellula. All'interno della membrana è presente un citosol, una sostanza gelatinosa amorfa, al cui interno

è contenuto il materiale genetico. Le cellule batteriche oltre la membrana plasmatica, possono avere una

membrana aggiuntiva che forma la parete cellulare, e un involucro ancora più esterno che dona rigidità alla

cellula, che prende il nome di capsula. Inoltre possono essere presenti i flagelli, che servono al batterio per

muoversi o per riprodursi.

I batteri vengono classificati in:

–Archibatteri, vivono in condizioni ambientali estremi, esempio vivono a ph molto acidi o

temperature elevate. Sono le cellule più antiche

–Eubatteri, vivono in ambienti eterogenei (terra, acqua)

Hanno diverse forme: Cocchi (rotondeggiante), Bacilli (allungata), spirilli (a spirale).

In base al modo in cui crescono i batteri vengono classificati, nei batteri sferici, se si uniscono a formare

due cellule unite si chiamano diplococchi, se formano una catenella si chiamano streptococchi, se prendono

la formula a grappolo d'uva si chiamano stafilococchi.

I batteri possono inoltre essere classificati in base alle temperature in cui vivono:

–Batteri termofili: crescono ad alte temperature (47- 70°)

–Batteri mesofili: crescono a temperature intermedie (20-45°)

–Batteri pscicrofili: crescono a basse temperature ( 0- 25°)

In base alla respirazione:

–Batteri aerobi, utilizzano l'ossigeno

–Batteri anaerobi, non utilizzano l'ossigeno

–Batteri anaerobi facoltativi, possono vivere senza ossigeno, ma lo preferiscono

In base al nutrimento:

–Batteri eterotrofi, si nutrono di composti organici

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Gli esseri viventi: tutti coloro che sono in grado di effettuare la riproduzione, è esclusiva degli acidi nucleici (DNA e RNA), auto replicare le molecole. L'unità fondamentale dell'organismo è la cellula. Un organismo può essere unicellulare o pluricellulare: Quest'ultimi sono organizzati in modo complesso → La cellula forma i tessuti → i tessuti formano gli organi → gli organi formano gli apparati → infine si forma l' organismo. E' fondamentale per conoscere gli organismi viventi, studiare approfonditamente la cellula e i suoi costituenti. Lo studio della cellula prende il nome di citologia , citos: cellula; logos: studio → studio della cellula. Teoria Cellulare Il botanico Schleiden e il fisiologo Schwann formularono la teoria cellulare:

Tutti gli organismi sono composti da una o più cellule
La cellula è l'unità strutturale della vita
La cellule possono avere origine solo per divisione di cellule preesistenti Cellule Procariote e Cellule Eucariote Cellule Procariote Le cellule procariote sono organismi unicellulari semplici. Esempio di cellula procariote, i batteri. La cellula batterica contiene una membrana di rivestimento, fondamentale per separare l'interno dall'esterno della cellula. All'interno della membrana è presente un citosol, una sostanza gelatinosa amorfa, al cui interno è contenuto il materiale genetico. Le cellule batteriche oltre la membrana plasmatica, possono avere una membrana aggiuntiva che forma la parete cellulare, e un involucro ancora più esterno che dona rigidità alla cellula, che prende il nome di capsula. Inoltre possono essere presenti i flagelli , che servono al batterio per muoversi o per riprodursi. I batteri vengono classificati in:
Archibatteri, vivono in condizioni ambientali estremi, esempio vivono a ph molto acidi o temperature elevate. Sono le cellule più antiche
Eubatteri, vivono in ambienti eterogenei (terra, acqua) Hanno diverse forme: Cocchi (rotondeggiante), Bacilli (allungata), spirilli (a spirale). In base al modo in cui crescono i batteri vengono classificati, nei batteri sferici , se si uniscono a formare due cellule unite si chiamano diplococchi, se formano una catenella si chiamano streptococchi, se prendono la formula a grappolo d'uva si chiamano stafilococchi. I batteri possono inoltre essere classificati in base alle temperature in cui vivono:
Batteri termofili: crescono ad alte temperature (47- 70°)
Batteri mesofili: crescono a temperature intermedie (20-45°)
Batteri pscicrofili: crescono a basse temperature ( 0- 25°) In base alla respirazione:
Batteri aerobi, utilizzano l'ossigeno
Batteri anaerobi, non utilizzano l'ossigeno
Batteri anaerobi facoltativi, possono vivere senza ossigeno, ma lo preferiscono In base al nutrimento:
Batteri eterotrofi, si nutrono di composti organici

Batteri autotrofi; sintetizzano autonomamente composti organici a partire da composti inorganici In base ai rapporti che contraggono con l'ospite
Simbionti, microrganismi che vivono e si moltiplicano a contatto con l'ospite senza provocare danni e instaurando un rapporto di reciproco beneficio
Commensali, microrganismi che vivono e si moltiplicano a contatto con l'ospite senza provocare danni
Patogeni, microrganismi che sono in grado di vivere a spese di altri organismi viventi provocandovi una malattia
Opportunisti, microrganismi normalmente innocui, ma in grado di provocare malattie, anche gravi, in seguito ad un indebolimento delle difese dell'organismo I batteri si riproducono in maniere assesuata , dove viene utilizzato un solo genitore. Non si ha variabilità genetica in quanto si riproducono cloni. Processo:
scissione binaria
gemmazione
sporulazione
rigenerazione Alcuni batteri si replicano formando delle spore, sono dei batteri che proteggono la loro cellula all'interno di capsule. → sono resistenti al calore → resistenti all'essicazione → resistenti alle radiazioni, agenti chimici e tossici Scambio di materiale genetico Nei batteri esistono tre modi in cui le cellule possono scambiarsi il materiale genetico:
coniugazione , trasferimento diretto dell'dna da un batterio all'altro
trasformazione , un batterio incorpora il dna dall'esterno
trasduzione , implica lo scambio di materiale genetico da un batterio all'altro, questo scambio però è mediato da un virus che infetta il batterio, il batteriofago che trasporta quindi, materiale genetico da una cellula all'altra → Coniugazione, questa dipende da un plasmide , chiamato fattore di fertilità o fattore f , presente in alcune cellule (cellule donatrici) e in altre no (cellule riceventi) → Si forma così il pilo sessuale , che permette il passaggio del fattore f → Trasformazione, La cellula riceve il dna da un donatore esterno → l'acquisizione dipende da quanto la membrana batterica sia disposta ad acettare il dna , il dna esogeno rimane libero nel citoplasma e viene subito degradato, MA può accadere che un pezzo di dna esogeno subisca un processo di ricombinazione con il dna del ricevente, tutto quello che non è stato ricombinato viene degrato. → cellula geneticamente trasformata → Trasduzione, il virus inietta nella cellula ospite una molecola di dna → per moltiplicarsi deve integrare il suo dna al dna batterico.! Quando pero il batteriofago si moltiplica, oltre ad avere virioni che hanno il genoma del batteriofago, possono anche acquisire dna batterico, in questo modo si può ricombinare un nuovo batterio Parete cellulare e capsula I batteri vengono classificati in base alla loro composizione cellulare:
GRAM- positivi
GRAM- negativi Questa classificazione deriva da un metodo di colorazione, dove venite usato un colorante che rendeva alcuni batteri colorati di violetto, mentre altri non riuscivano a colorarsi. Quindi vennero classificati come gram - positivi quelli che riuscivano a colorarsi, mentre gram- negativi quelli che non ci riuscivano. Ma perché accadeva questo? Questo accadeva, in quanto i gram- positivi , oltre la membrana plasmatica possiedono un

Abbiamo il Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso si trova in continuità della membrana che protegge il nucleo, quello rugoso ( è coinvolto nella sintesi proteica) sulla parte esterna della membrana contiene i ribosomi, mentre in quello liscio (è coinvolto sintesi lipidica) non sono presenti. Le proteine sintetizzate dal reticolo endoplasmatico rugoso passano attraverso l' Apparato del Golgi, che si trova in continuità con il reticolo endoplasmatico rugoso. All'interno di una cellula animale sono presenti anche i mitocondri, che rappresenta per la cellula una centrale energetica, qui viene prodotta la maggior parte dell'energia, sotto forma di ATP, necessaria per dare l'energia per le reazioni chimiche che avvengono all'interno della cellula. Il Lisosoma, è un organello deputato alla digestione cellulare , ovvero tutte le proteine prodotte della cellula invecchiano devono essere eliminate, il lisosoma si occupa di questo! Nella cellula troviamo anche i vacuoli, qui vengono accumulati lipidi e acidi grassi come riserva energetica. Infine è presente un citoplasma, costituito da proteine. La cellula → si riproduce → acquisisce e produce energia → svolge reazioni chimiche → risponde a diversi stimoli → è capace di differenziarsi → muore Organizzazione strutturale Tutte le cellule sono rivestite da membrana plasmatica , costituisce una separazione funzionale tra il contenuto cellulare e l'ambiente esterno. E' formata da un doppio strato fosfolipidico, al cui interno sono immerse le proteine e carboidrati. Nella membrana troviamo anche il colesterolo, molecola idrofobica, regola la rigidità della membrana. Nucleo che riveste il materiale genetico all'interno, qui il DNA deve arrotolarsi in modo da poter rientrare all'interno del nucleo. La forma più estrema di compattamento sono i cromosomi, questi vengono poi ripartiti tramite le cellule figlie. Tuttavia i cromosomi non sono sempre evidenti in una cellula. Sono presenti soltanto quando una cellula si devono dividere. Mentre quando il dna deve svolgere le sue funzioni, non si trova sotto forma di cromosomi ma si trova sotto forma di cromatina, questa si classifica a sua volta in eucromatina, più chiara – meno impacchettata, e eterocromatina, più scura – più impacchettata. Le proteine che permettono l'impacchettamento sono gli istoni. Nucleolo, parte del nucleo, rappresenta la sede del dna che codifica per l'rna ribosomiale (produce ribosomi ). I ribosomi sono fondamentali per la cellula, in quanto all'interno di esse avviene la traduzione del messaggio genetico. Sono formati da rna, questo viene trascritto dal dna nel nucleolo, e proteine Il nucleo esiste nelle cellule solo in un momento dell'attività cellulare dove la cellula non so sta dividendo, quindi nell'interfase Cellula Vegetale La cellula vegetale è simile a quella animale, ma questa possiede dei vacuoli più grandi. Oltre agli organelli descritti precedentemente contiene il cloroplasto , un organello che permette la fotosintesi Una cellula animale e vegetale differiscono, in quanto una cellula animale è eterotrofe, ovvero per ricavare energia devono assumere molecole organiche complesse che poi degradano, mentre le cellule vegetali sono autotrofe , riescono a prodursi in modo autonomo l'energia. Ma come? Prendendo l'energia solare, e proprio all'interno dei cloroplasti con l'energia del sole e l'anidride carbonica forma gli zuccheri. (fotosintesi)

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