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virus e batteri: differenze e caratteristiche, Appunti di Scienze della Terra

Scienze della Terra

differenze e caratteristiche dei virus e dei batteri

Tipologia: Appunti

2022/2023

Caricato il 25/03/2023

Elisaaaaa2456788
Elisaaaaa2456788 🇮🇹

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VIRUS
Un virus non è un essere vivente perché:
- Un essere vivente deve essere composto da almeno una cellula e il virus non ha
cellula. Il virus è un’entità biologica, non un essere vivente.
- Un essere vivente deve riprodursi e il virus non si riproduce da solo ma solo
all’interno delle cellule. Il virus quindi è un parassita endocellulare obbligato.
- Un essere vivente deve avere un metabolismo, e il virus per avere un metabolismo
deve entrare dentro a una cellula.
PARTI COSTITUENTI DEL VIRUS
I virus devono infettare, ma quando non stanno infettando e quindi sono fuori dalla cellula,
hanno una struttura che si chiama “virione”. In generale il virus è costituito da core, capside
e proteine d’aggancio.
● È costituito da acidi nucleici, chiamati “core”. Gli acidi nucleici possono essere il
DNA o l’RNA. I virus sono entità biologiche che sfatano il dogma della biologia, sono
esseri viventi il cui materiale genetico può essere RNA. Vivono di fotocopie e
possono, dall’RNA, tornare indietro a DNA oppure andare avanti a proteine, quindi il
dogma non va in una sola direzione.
● È costituito dal capside, come una scatola fatta di proteine che contiene il core. Il
capside è proteico.
● Gli appendici che si chiamano “proteine di aggancio”, o “spikes”
● A volte il capside è contenuto all’ interno di una struttura chiamata “envelope” o
“peplos”, una membrana cellulare che non è presente in tutti i virus ma solo in
alcuni. I virus che non hanno questa membrana si chiamano “virus nudi” mentre
quelli che ce l’hanno è perchè, rubando un pò di membrana alla cellula infettata
precedentemente, hanno usato la membrana per costruire una sfera intorno a essi
che è il peplos.
● Alcuni virus possono avere al loro interno enzimi speciali che servono per
l’infezione della cellula: HIV, virus che ha un enzima speciale che si chiama
“trascrittasi inversa”.
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Scarica virus e batteri: differenze e caratteristiche e più Appunti in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity!

VIRUS

Un virus non è un essere vivente perché:

  • Un essere vivente deve essere composto da almeno una cellula e il virus non ha cellula. Il virus è un’entità biologica, non un essere vivente.
  • Un essere vivente deve riprodursi e il virus non si riproduce da solo ma solo all’interno delle cellule. Il virus quindi è un parassita endocellulare obbligato.
  • Un essere vivente deve avere un metabolismo, e il virus per avere un metabolismo deve entrare dentro a una cellula. PARTI COSTITUENTI DEL VIRUS I virus devono infettare, ma quando non stanno infettando e quindi sono fuori dalla cellula, hanno una struttura che si chiama “virione”. In generale il virus è costituito da core, capside e proteine d’aggancio. ● È costituito da acidi nucleici, chiamati “core”. Gli acidi nucleici possono essere il DNA o l’RNA. I virus sono entità biologiche che sfatano il dogma della biologia, sono esseri viventi il cui materiale genetico può essere RNA. Vivono di fotocopie e possono, dall’RNA, tornare indietro a DNA oppure andare avanti a proteine, quindi il dogma non va in una sola direzione. ● È costituito dal capside , come una scatola fatta di proteine che contiene il core. Il capside è proteico. ● Gli appendici che si chiamano “proteine di aggancio”, o “spikes” ● A volte il capside è contenuto all’ interno di una struttura chiamata “envelope” o “peplos” , una membrana cellulare che non è presente in tutti i virus ma solo in alcuni. I virus che non hanno questa membrana si chiamano “virus nudi” mentre quelli che ce l’hanno è perchè, rubando un pò di membrana alla cellula infettata precedentemente, hanno usato la membrana per costruire una sfera intorno a essi che è il peplos. ● Alcuni virus possono avere al loro interno enzimi speciali che servono per l’infezione della cellula: HIV, virus che ha un enzima speciale che si chiama “trascrittasi inversa”.

CATALOGAZIONE DEI VIRUS

I virus si catalogano secondo la “catalogazione di Baltimore” che cataloga i virus sulla base del proprio core, quindi si catalogano a DNA e a RNA. DNA: può essere “double strand” o “single strand” ( doppio filamento o singolo filamento). ● Double strand: virus HHV (human herpes virus). Esistono diversi tipi di herpes, genitale e labiale. Altro virus è “ herpes zoster virus ” che causa due malattie: varicella e fuoco di sant’antonio, che è la riattivazione dell’herpes zoster che si è nascosto in un nervo della schiena e poi crea una striscia di herpes dolorosa perche discende lungo il nervo e si manifesta su tutta una striscia di pelle. ● Single strand: “ virus della V malattia ” o “ Parvovirus ”, malattia dei bambini. RNA: può essere “double strand” o “single strand” ( doppio filamento o singolo filamento). ● Double strand: Rotavirus , virus della dissenteria. ● Single strand: HIV e sars-cov 2. VIRUS CHE INFETTANO I BATTERI All’interno del virus si trova il materiale genetico che può essere il DNA o RNA. Il Batteriofago , conosciuto anche con il nome di “fago” è un virus che infetta i batteri. Ha delle “zampe” che sono proteine di aggancio con le quali si aggancia al batterio. La parte cilindrica ha come dei denti coi quali fa un buco nella membrana e inietta il proprio materiale genetico contenuto nella testa nel batterio. I virus sono parassiti che devono abituarsi a un altro organismo, il loro habitat è un altro essere vivente. Un parassita per adattarsi non deve farsi notare, deve sfruttare l’energia a suo vantaggio, ha bisogno del suo ospite per il più lungo periodo possibile però ha un ospite finale in cui può riprodursi. Per passare a un ospite finale deve passare da un ospite intermedio. Alcuni parassiti trovano il modo di manipolare il proprio ospite per favorire la trasmissione. Il virus della rabbia modifica il comportamento di un essere vivente. La rabbia si trasmette dopo un morso e infetta i cani, gli umani, le scimmie, i pipistrelli, le volpi. Il virus si concentra sulle ghiandole salivari, la trasmissione è appunto via saliva e quindi modifica il funzionamento del cervello di chi infetta rendendoli molto aggressivi. Questo virus rende densa la saliva, se si prova ad offrire acqua a un paziente con la rabbia ha una risposta assurda che è paura, terrore dell'acqua che causa spasmi della gola. La toxoplasmosi il gatto la trasmette tramite le feci, ma un gatto non va mai a contatto con le feci di un altro gatto, di conseguenza è più difficile passare la malattia tra gatti. Invece ci sono più probabilità che l’uomo venga infettato, perché pulisce le feci del proprio gatto. Questa malattia è pericolosa per le donne incinte. L’ospite intermedio è il topo che mangia le feci del gatto, si infette, perde il senso della paura e va contro al gatto che lo mangia.

RICHARD DAWKINS:

Richard Dawkins scrive un libro nel 1976: “Il gene egoista”. Dice che tutti gli esseri viventi non sono nient'altro che la rappresentazione del gene, solo il gene esiste. La volontà di vivere del gene è fare copia di se stesso, ma si trova contrastato dall’ambiente. Il gene si chiama egoista perché cerca di fare copia di sé e crea delle strutture. Noi esseri viventi siamo solo un mezzo attraverso il quale il gene riesce a fare copia di sé. Ci produciamo perché il gene vuole riprodursi. Più complessa è la macchina che serve a far la copia del gene, più complessa è la rappresentazione, ovvero tutto ciò che mi rende tollerabile esistere. Fra una tartaruga un cane e un umano è diversa la rappresentazione, il desiderio dei tre è diverso, l’affettività c’è solo nel cane e nell’uomo non nella tartaruga. Al gene se muta qualcosa non gli importa dell’effetto sull’organismo, cerca di replicarsi comunque. Per Dawkins l’evoluzione e la selezione naturale agisce a livello di gene, il gene deve essere selezionato ed è qualcosa di immortale.

  • Se il gene è egoista e l’individuo è il mezzo col quale il gene riesce a replicarsi, deve convincerci a creare una rappresentazione che convinca il gene a fare copia di sè. Rappresentazione per convincere l’individuo a soddisfare l’esigenza del gene: piacere, le emozioni che sono più complesse (senso di colpa, orgoglio, disagio).
  • Se il gene è egoista, l’altruismo che senso ha? L’altruismo non ha senso dal punto di vista evolutivo. Per Dawkins invece ha senso, ad esempio l’amore materno: se una mamma si sacrifica per un figlio. Il senso evolutivo di questo si chiama “ kin selection ”. La mamma ha gia compiuto l’obbiettivo del gene, ovvero fare i figli, quindi sacrificandosi per fare si che sopravvivano i figli, il gene si replicherà perche i figli hanno il gene della mamma e potranno a loro volta riprodursi. Altro esempio, in alcuni animali come lo sciacallo, il figlio più grande di una cucciolata che viene fuori solitamente un pò tonto, non sarà interessato a riprodursi ma sarà più grosso. Essendo il piu grosso, anche se succede qualcosa ai genitori lui rimane a proteggere i suoi fratelli, e con il suo sacrificio altruista aumenta la probabilità di sopravvivenza ai fratelli e quindi i geni verranno trasmessi di più. Si tratta sempre di “kin selection”. Altro esempio: l’omosessualità ha un senso evolutivo nel tema di “kin selection”, migliori zii. DARWIN: Invece, tutta l’evoluzione per Darwin è vista dal punto di vista dell’individuo perché lui non sapeva nulla di genetica. Lui crede nella selezione naturale, viene selezionato l’individuo più adatto nell’ambiente in cui vive. La capacità di un individuo di generare nuovi individui si chiama “fitness”. SCHOPENHAUER: Schopenhauer scrive “ il mondo come volontà e rappresentazione” , nel quale afferma che noi ci creiamo una rappresentazione nostra delle cose, se non c'è nessuno che possa percepire quella realtà non esiste. Il mondo è come volontà, la volontà di vivere ossia la volontà di fare una copia di se. La rappresentazione interviene perché la vita per Schopenhauer è un pendolo che oscilla tra noia e dolore e quindi abbiamo bisogno di una rappresentazione che ci stimoli a vivere , che renda tollerabile il vivere. Questa rappresentazione nel suo massimo è il desiderio che ci porta ad avere un piccolo momento di felicità e poi pero sentiamo il bisogno di soddisfare altri desideri.

BATTERI

I batteri sono più grandi dei virus e sono in grado di riprodursi autonomamente nell'ambiente e anche in vari tessuti del corpo umano. Il gene nel tentativo di copiare se stesso subisce dei processi di trasformazione, le "mutazioni". Non gli interessa dell'effetto che fa sull'individuo, gli interessa solo di fare copia di sé. La variabilità genetica è una forza, se c’è un cambiamento che fa selezione non è detto che stermina gli individui perché sono tutti diversi. Tutti gli esseri complessi hanno scelto la riproduzione sessuata. Ci sono esseri viventi che si producono in maniera asessuata, come i batteri. I batteri quindi sono una macchina perfetta di sopravvivenza, quindi ha trovato un modo per generare variabilità, anche se si producono in maniera asessuata. Questi processi di generazione di variabilità si chiamano processi di “trasmissione genica orizzontale”. La trasmissione genica si divide in verticale e orizzontale. L’orizzontale genera variabilità:

  • Chi si riproduce sessualmente (umani) fa una trasmissione genica verticale, trasmette l’informazione genetica ai figli,di generazione in generazione. Si genera variabilità nella generazione successiva.
  • Chi si riproduce asessualmente non crea variabilità, fanno una trasmissione genica orizzontale come i batteri, si scambiano geni fra diversi individui per la specie, se uno ha qualcosa e uno no ci si possono scambiare gli aspetti che l’altro non ha.

● Coniugazione: Il batterio ha un filamento di DNA di forma circolare ma in realtà molti batteri hanno dei piccoli DNA circolari extra, che gli danno delle informazioni in più e si chiamano "plasmidi". Esistono diversi tipi di plasmidi che vengono catalogati con delle lettere in base alle informazioni che contengono: M, R, F.

  1. M sono plasmidi metabolici che contengono dei geni che daranno delle capacità metaboliche al batterio. Ad esempio il batterio non poteva digerire il lattosio e grazie al plasmide acquista le capacità per digerire il lattosio.
  2. R sta per resistenza batterica , i batteri diventano resistenti agli antibiotici. Dentro al plasmide ci sono dei geni che danno resistenza al batterio per l’antibiotico. Questi geni producono delle proteine che danno la capacità al batterio di distruggere l’antibiotico. Questi geni producono anche delle proteine che eliminano l’antibiotico che entra nel batterio, lo buttano fuori.
  3. F sta per fertilità. Questo plasmide da al batterio la capacità di fare la coniugazione. I plasmidi sono pezzi di DNA, e il DNA può duplicarsi quindi i plasmidi possono duplicarsi da soli. Se il batterio ha il plasmide F si chiama F+. Il plasmide F contiene dei geni che danno al batterio la capacità di produrre il “pilo sessuale”, un prolungamento del citoplasma. Se il batterio incontra un batterio senza plasmide F, chiamato F-, F+ produce un pilo sessuale col quale si aggancia a F-. La struttura viene chiamata “ponte citoplasmatico”, usato come ponte per far sì che F+ regali una o più copie dei suoi plasmidi a F-. Queste copie viaggiano nel ponte e vanno in F-. Quindi F- ha acquistato un M, un R e un F. La cellula è diventata una F+ che a sua volta potrà regalare copie ad altri batteri. Se un batterio ha un plasmide R è resistente all’antibiotico e non si può uccidere, quindi si crea un altro antibiotico. Come si sviluppa la resistenza? si sviluppa perché abusiamo degli antibiotici e perchè vengono usati molto male. L’antibiotico ci fa stare bene subito e quindi noi sospendiamo la terapia anche se dovremmo prenderlo per 6 giorni, ma magari noi smettiamo a 3 perchè stiamo bene. Questa cosa non va fatta perche magari rimane un batterio che fa coniugazione, trasforma altri batteri e stiamo male di nuovo, quindi dopo va inventato un altro antibiotico perche quello di prima non sarà piu efficace. La coniugazione si usa in laboratorio perchè il modo migliore per far fare una trasformazione, ovvero inserire DNA umano in un batterio, è inserire il DNA umano dentro a un plasmide e poi fare la trasformazione con il plasmide. La trasformazione in laboratorio si fa usando un plasmide in cui c’è un pezzo di DNA umano inserito in un plasmide.

VIRUS HIV

L’HIV è il virus dell'immunodeficienza umana: immunodeficienza perché l’effetto di questa malattia è causato da una mancanza nel sistema immunitario, infetta i globuli bianchi. La malattia è l’AIDS: sindrome da immunodeficienza acquisita. Esistono due tipi di virus:

  • hiv-1, è più contagioso, è ovunque
  • hiv-2, meno contagioso, solo in africa E’ un virus che non si trasmette tramite la saliva. Il virus dell’HIV non sopravvive all'area aperta, per esempio il rasoio non trasmette il virus. Veicoli di trasmissione dei virus: ● Il passaggio di siringhe è un veicolo di trasmissione perché si fa endovena e si tira sangue dentro (per vedere se ho preso la vena) la siringa quindi si sporca tantissimo. ● Una mamma può trasmettere il virus. Un bambino può nascere sieropositivo perche il virus passa attraverso la placenta. Una mamma sieropositiva può dare alla luce un bambino siero negativo ma con una giusta terapia, la Terapia Haart, la mamma può impedire la trasmissione. ● L’ allattamento può comunque trasmettere l’HIV ● Il liquido vaginale e seminale può trasmettere l’HIV. ● Il sesso anale è il piu rischioso, perché la mucosa è differente, quella anale è piu sottile e quindi piu facile per il virus da passare. Il sesso orale è meno rischioso, non è pericoloso se lo si riceve Terapia Pep (post exposure prophylaxis): Terapia farmacologica che si dà per evitare il contagio dal virus, per eliminare il virus dal sistema immunitario prima che infetti le cellule, massimo abbiamo tempo 72 h (ad esempio se il preservativo si rompe). Terapia Prep (pre exposure): Terapia che previene l’infezione, è per persone sieronegative, prendo pastiglie tutti i giorni per evitare il contagio. Questa terapia protegge solamente da una malattia, il preservativo da tutto
  • L’AIDS è la malattia che viene causata dall’HIV. Al mondo sono guarite 3 persone facendo la Terapia Haart + trapianto di midollo. Dopo la Terapia Haart si arriva a una condizione in cui un sieropositivo diventa non rilevabile quindi non può trasmettere la malattia.
  • L’HIV ha grandi tempi di manifestazione, si può fare il test in farmacia per vedere se si ha il virus però il risultato non è sempre chiaro e affidabile. Il periodo finestra è il periodo di tempo che deve trascorrere tra il momento del contagio e il momento in cui il test mi darà un risultato affidabile: dopo 30 gg x test ospedali, 90 gg x farmacia.

EVENTI DEL CICLO INFETTIVO DELL’HIV

  1. Il virus si aggancia con gp120, entra nel virus e libera il core.
  2. Successivamente il core entra dentro il capside.
  3. Il virus libera l’enzima “trascrittasi inversa” che retrotrascrive l’RNA a DNA. Il DNA viene chiamato CDNA, che è privo di introni perche proviene da un RNA.
  4. Il CDNA va dentro il nucleo e si inserisce all interno del DNA della cellula ospite. Per fare questo ha bisogno di un enzima, “integrasi”, che integra il CDNA del virus all interno del DNA della cellula ospite. Questo ciclo vitale si può definire “lisogeno”. Da qui il virus può stare in stallo molto tempo ma generalmente dopo del tempo si riattiva e fa il ciclo litico.
  5. Di conseguenza si riproduce, fa tante copie di sé e per farlo ha bisogno dell’RNA e delle proteine. Quindi metterà in atto la sintesi delle proteine, farà la trascrizione e la traduzione. Alla fine verranno messi gli spike sulla membrana.
  6. Assemblaggio: le proteine del capside, gli enzimi virali e l’RNA virale possono ora essere assemblati per formare nuove particelle di HIV.
  7. Il virus esce dalla membrana (e questo processo di uscita è la “gemmazione”) e forma un altro virus. L’HIV ci mette molto tempo a uccidere la cellula per questo motivo il periodo di latenza è lungo. Il tempo che intercorre tra infezione e la manifestazione dei sintomi dell'AIDS, che si chiama “periodo di latenza” , puo durare anche molti anni. I FARMACI I farmaci contro l’HIV si chiamano “retrovirali” perché è un retrovirus. ● Se si blocca la trascrittasi inversa del virus lui non può infettare. Infatti i farmaci retrovirali sono inibitori della trascrittasi inversa. ● Esistono anche i farmaci inibitori dell’integrasi , enzima che integra il CDNA del virus all'interno del DNA della cellula ospite. ● Esistono anche i farmaci inibitori della proteasi. Quando il virus fa la traduzione, l’RNA del virus viene eletto nel ribosoma. In questo DNA sono scritte un sacco di proteine. Le proteine vengono lette tutte insieme e si forma un “treno” di proteine. L’ultima proteina di questo “treno”, si piega e tutte le proteine tra loro, le quali poi si assemblano questa proteina si chiama “proteasi” ed è quindi un enzima che taglia le proteine. Le terapie Prep e Pep e anche la Haart, usano sempre questi farmaci. (Il primo farmaco usato contro i virus nella storia si chiama AZT, negli anni 80, faceva finta di essere un nucleotide. anche i farmaci contro il cancro fanno finta di essere un nucleotide). Gli effetti collaterali che rendono riconoscibile un paziente in trattamento sono:
  • Alterazione della distribuzione del grasso nel corpo, che si distribuisce soprattutto dietro al collo e si forma la “gobba di bufalo”.
  • Le ossa diventano fragili.