Cellula procariotica

Caratteristiche comuni:

• Parete cellulare• Glicocalice

(Capsula, Strato Mucoso) • Flagelli e Pili• Plasmide• Mesosoma

• Membrana plasmatica• Citoplasma• Nucleoide (1 cromosoma)• Ribosomi

Componenti accessorie:

MESOSOMI• Invaginazioni della membrana cellulare, sono di 2

tipi: settali e lamellari.FUNZIONI:

– Partecipano alla formazione dei setti durante il processo di divisione cellulare

– Sono associati al DNA batterico ed alla sua replicazione (forniscono l’ATP necessaria per l’apertura della doppia elica del DNA)

– Sono associati a processi enzimatici (aumentano la superficie cellulare).

CLASSIFICAZIONE DEI PROCARIOTI• EUBATTERI • ARCHEBATTERI

Parete peptitoglicano pseudopeptidoglicano(sensibile alla penicellina) impermeabile (resistente alla penicellina)

assente nei micoplasmi assente in alcuni archeobatteri

membrana glicerolo+acidi grassi glicerolo +isoprene (come Eucarioti)doppio strato lipidico doppio oppure monostrato lipidico

genetica sequenza di rRNA diversa sequenze di rRNA simili a quelle degli da eucarioti eurarioti, hanno polimerasi grandi e

complesse, in alcuni dei loro geni sono presenti introni (segmenti genetici non codificanti)

metabolismo sopportano condizioni ecologiche estreme (disidratazione, alte Temperature, pressione elevata, alte concentrazioni di sali) alofili, metanogeni e termofili estremi

ARCHEBATTERI (ARCHAEBACTERIA)

• Gli alofili vivono in ambienti con salinità elevate, quindi laghi salati e stagni, mari.

• I metanogeni sono definiti in questo modo perché riducono l'anidride carbonica a metano utilizzando idrogeno, vivono in assenza di ossigeno . Vivono in acques tagnanti, sul fondo degli oceani, e sono presenti nel rumine, ma anche nell'intestino dei mammiferi e delle termiti.

• I termoacidofili estremi crescono a temperature elevatissime (80-90°C) e con pH molto acido, per cui gli habitat più comuni sono le sorgenti idriche ricche di zolfo. Sono presenti, ad esempio, nella Solfatara di Pozzuoli.

EUBATTERI

Si possono differenziare in base a:• forma• reazione della parete ai coloranti• tipo di metabolismo e modalità di nutrizione• rapporto con organismi ospiti

FORME BATTERICHE• COCCHI: cellule sferiche• BACILLI: cellule cilindriche più o meno allungate• COCCOBACILLI: forme intermedie rispetto alle precedenti• VIBRIONI, SPIRILLI, SPIROCHETE: forme ricurve

COCCHI

REAZIONE COLORANTI

METABOLISMOAEROBI• Vivono solo in presenza di ossigeno

ANAEROBI• Vivono in assenza di ossigeno, per loro l’ossigeno è dannoso

(clostridio del tetano, batteri intestinali)

AEROBI O ANAIROBI FACOLTATIVI• Possono vivere sia in assenza che in presenza di ossigeno

MODALITA’ DI NUTRIZIONE

AUTOTROFI ETEROTROFI

Fotosintetici Chemiosintetici Saprofiti Parassiti

Fotosintetici= utilizzano l’energia luminosa per produrre energia chimicaChemiosintetici= ricavano l’energia dalle reazioni chimicheSaprofiti= si nutrono di n materia animale e vegetale in via di decomposizioneParassiti: utilizzano il metabolismo di altri animali o vegetali per nutrirsi

AUTOTROFI FOTOSINTETICICIANOBATTERI (ALGHE AZZURRE)

Circa 2 miliardi di anni fa apparvero i primi batteri autotrofi, molto simili agli attuali cianobatteri. Questi organismi, grazie alla fotosintesi, arricchirono l’atmosfera di prezioso ossigeno. I cianobatteri resero respirabile l’atmosfera primitiva e consentirono alla vita di colonizzare anche le terre emerse.

• BATTERI AZOTOFISSATORI:trasformano l’azoto atmosferico in ammoniaca (N2 ->NH3) che può essere utilizzata dalle piante o da altri batteri.

Rhizobium: vivono in simbiosi nelle radici delle leguminose Azotobacter: vivono liberi nel terreno.

• BATTERI NITRIFICANTI:Trasformano l’ammoniaca (NH3) in nitriti (NO2) e nitrati (NO3)che possono essere utilizzati dalle piante (Nitrosomonas, Nitrobacter).

• BATTERI DENITRIFICANTI:trasformano i nitrati in azoto gassoso (Pseudomonas).

AUTOTROFI CHEMIOSINTETICI

Sulla base dei rapporti che questi contraggono con l'ospite

• Saprofiti o commensali (innocui): vivono e si moltiplicano a contatto con l'ospite senza provocare danni; anzi, a volte si può instaurare un rapporto di reciproco beneficio(simbiosi), Esempio: batteri lattici, che provocano la fermentazione degli zuccheri con produzione di acido lattico (es. Bifidobacterium, Lactobacillus)

• Patogeni: microrganismi che tendono a provocare malattia, anche mediante la produzione di tossine;

• Opportunisti: microrganismi normalmente innocui, ma in grado di provocare malattie, anche gravi (Candida albicans, Escherichia coli).

CONIUGAZIONE

Quanti batteri nel corpo umano?• Nel nostro corpo sono presenti più batteri che cellule! Si

stima che dalle 500 alle 1000 specie di batteri viva nell’intestino partecipando ai processi della digestione in una relazione simbiotica e mutualistica con l’ospitante ma molte specie si trovano sulla pelle

• Sorprendentemente questi piccoli microorganismi, a causa delle loro dimensioni, sono 10 volte più numerosi delle cellule presenti nel corpo umano. Uno dei batteri più diffuso nel nostro organismo, l’Escherichia coli, pesa più o meno intorno ai 7x10-13 grammi, che moltiplicato per il numero di questi organismi e similari, 1013 (=10 trilioni), dà circa 70 grammi di peso totale!

I BATTERI SUL NOSTRO CORPO

VIRUS: non hanno struttura cellulare e

non sono organismi viventi

Sebbene i virus contengano le informazioni per compiere le funzioni normalmente espletate dalle cellule viventi, essi mancano delle caratteristiche cellulari per sopravvivere , svilupparsi e replicarsi in modo autonomo e pertanto non vengono considerati esseri viventi

I VIRUS Entità biologiche subcellulari

Parassiti endocellulari obbligati (di animali, piante, funghi,batteri). Non possono produrre energia o sintetizzare acidinucleici e proteine al di fuori di una cellula ospite.

Possiedono un solo tipo di acido nucleico(DNA o RNA, nei retrovirus è sempre RNA)

Hanno dimensioni piccolissime(variano da 10 a 300 nm)

Possiedono un involucro proteico (capside) e, a volte, uninvolucro lipoproteico(pericapsideo peplos)

Presentano in superficie strutture proteiche (antirecettori)che si attaccano a specifici recettori della cellula bersaglio

Ciclo dei batteriofagi

Fagi o batteriofagi: virus che infettano batteriProfago: materiale genetico del fago, integrato nel DNA del batterio che lo ospita

(retrovirus: Herpesvirus, HIV)

Meccanismo d’azione dell’HIV

Antibiotici

• Meccanismi di azione

Differenza fra virus e organismi viventi

• Un solo tipo di acido nucleico• Mancanza di ribosomi• Mancanza di attività metabolica• Mancanza di un sistema generatore di ATP

• 1. I ribosomi sono assenti nei procariotiVero o falso?

2. Il modello a mosaico fluido spiega l’organizzazione delle membrane Vero o falso?

Verifica:

3. I flagelli servono per aderire al substratoVero o falso?

4. Scegli la risposta esatta o la più precisaQuali tra questi gruppi di organismi non sono procarioti?a) Protozoib) Alghe azzurrec) Batteri

5. Come si chiamano le proteine che sporgono solo da un lato della membrana cellulare?a) Intrinsecheb) Estrinseche

6. Spiega il significato dei seguenti termini:• autototrofo: .........• nucleoide……………….

• Il Diplococco è un batterio fatto costituito da due cellule.

• Vero o falso?

7. Inserisci negli spazi vuoti le parole chiave elencate di seguito:• Le strutture fondamentali di una cellula sono:

………………………..…, ……………………. e ………………………………..• centrioli - citoplasma - citoscheletro – cloroplasti -

eucariote – leucoplasti - membrana plasmatica –membrane - microtubuli – nucleo – nucleoli - parete cellulare - plastidi - procariote - ruvido

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8. In base alla loro organizzazione le cellule possono essere catalogate in due gruppi : le ………………………. e le …………………………….

9. Si definisce traduzione:A) il processo di trasporto attivo delle sostanze attraverso la membranaB) la replicazione del DNAC) il trasporto degli aminoacidi da parte del tRNAD) il passaggio dal linguaggio del DNA al linguaggio del RNAE) la formazione di un polipeptide a partire da un mRNA

10. Cosa significa autotrofi?• o Si nutrono di altri organismi;• o Non si fabbricano da sé il loro nutrimento;• o Si fabbricano da sé il loro nutrimento;• o Non si nutrono affatto.

11. Nelle cellule procarioti ed in quelle eucarioti il "programma genetico" è contenuto:

A) nelle molecole di RNA B) nelle proteine C) nelle molecole di DNA D) nei lipidi E) in sequenze aminoacidiche

12. Le cellule procariotiche mancano di:A) DNAB) membraneC) nucleoD) pareteE) ribosomi

13. Nelle cellule e nei tessuti animali un carboidrato NON presente, salvo rare eccezioni, è:A) il glucosioB) il glicogenoC) il lattosioD) la cellulosaE) il ribosio

14. I ribosomi sono:A) particelle cellulari che servono a saldare sequenzialmente tra loro gli aminoacidi per fare le proteineB) particelle cellulari in cui avviene la riparazione del DNAC) enzimi che rendono più efficiente la sintesi proteicaD) porzioni di cromatina attaccate alla membrana nucleareE) organuli che servono alla liberazione di energia necessaria alla sintesi proteica

15. Si intende per "trasporto attivo" quello per cui una sostanza:A) attraversa la membrana plasmatica senza dispendio di energiaB) attraversa la membrana plasmatica con dispendio di energiaC) attraversa la membrana plasmatica per diffusioneD) attraversa la membrana plasmatica per fagocitosiE) attraversa la membrana plasmatica per osmosi

16. I ribosomi sono presenti:A) nelle sole cellule di eucariotiB) nelle sole cellule procarioteC) nelle sole cellule animaliD) in tutte le cellule conosciuteE) nei virus

17. Quale dei seguenti processi avviene a livello dei ribosomi?A) Duplicazione del DNAB) Sintesi dei carboidratiC) Sintesi delle proteineD) Catabolismo delle proteineE) Respirazione cellulare

18. Nei batteri il materiale genetico:A) non è separato dal citoplasmaB) è presente nel nucleoC) è diploideD) è composto da RNAE) è composto da RNA e proteine

19. Quali sono i soggetti biologici che non hanno organizzazione cellulare :

A) moneraB) batteriC) alghe azzurreD) virusE) procarioti

• 20. Un batterio opportunista è un batterio innocuo per la cellula ospite

Vero o falso?

21. La membrana cellulare è essenzialmente costituita da:A) proteineB) lipidi e proteineC) lipidiD) acidi nucleiciE) glicidi

22. Quale delle seguenti affermazioni riguardanti procarioti ed eucarioti è CORRETTA?A) I procarioti hanno DNA a singola elicaB) Sia i procarioti che gli eucarioti possiedono ribosomiC) Nei procarioti non avviene il processo della glicolisiD) I procarioti non sono forniti di membrana cellulare

• 23) Un batterio saprofita danneggia l’organismo che lo ospita

vero o falso?

24.Quale delle seguenti affermazioni è corretta?• I virus ed i batteri sono procarioti• I virus ed i batteri sono organismi saprofiti• I virus sono sempre parassiti dei batteri