Invito alla Biologia

1. Invito allaBiologia Helena Curtis N. Sue Barnes

2. LA CELLULA INDICE Dimensioni cellulari e microscopio ottico Organismi procarioti ed eucarioti Cellule a confronto: procariote, eucariote Cellule animali e vegetali Membrana cellulare, nucleo Strutture di sostegno: il citoscheletro Organuli coinvolti nella sintesi di molecole complesse Organuli coinvolti negli scambi energetici Tabelle riassuntive Link a: fosfolipidi, struttura del DNA, RNA, cromosoma procariote ed eucariote

3. Dimensioni cellulari Scala degli intervalli di grandezza osservabili al microscopio elettronico, al microscopio ottico e a occhio nudo

4. Microscopio ottico Il microscopio ottico permette di osservare cellule di dimensioni che vanno dal micron al millimetro Grazie al suo potere di risoluzione è possibile perciò distinguere sia i batteri sia le cellule umane Per vedere i virus o le macromolecole occorre utilizzare il microscopio elettronico

5. Procarioti ed Eucarioti a confronto Procarioti: sono organismi unicellulari sono le forme di vita più antiche Eucarioti: possono essere unicellulari o pluricellulari si sono evoluti dopo i procarioti

6. Organismi procarioti Sono costituiti prevalentemente da batteri Possono essere sia autotrofi sia eterotrofi Possono presentare flagelli con funzione locomotoria Possono avere pili per aderire ad altre cellule Si riproducono per via asessuata

7. Organismi procarioti

8. Caratteristiche delle cellule procariote Hanno piccole dimensioni (da 1 a 10 µm) Non presentano organuli circondati da membrana Possiedono una parete cellulare Dispongono di materiale genetico posto nel nucleoide e costituito da un cromosoma che contiene DNA

9. Organismi eucarioti Sono, nella maggior parte dei casi, organismi pluricellulari Possono essere sia autotrofi sia eterotrofi Le loro cellule sono organizzate in strutture pluricellulari dette “tessuti” Privilegiano la riproduzione sessuata Le loro cellule presentano organuli specializzati

10. Caratteristiche delle cellule eucariote Hanno dimensioni che vanno da 10 a 100 µm Presentano organuli circondati da membrana Se sono vegetali, presentano una parete esterna Hanno un nucleo contenente materiale genetico costituito da più cromosomi lineari

11. Cellule a confronto

12. Struttura di una tipica cellulaeucariote animale

13. Struttura di una tipica cellulaeucariote vegetale

14. Struttura della membrana cellulare

15. Caratteristiche della membrana cellulare È costituita da un doppio strato di fosfolipidi che hanno le teste polari rivolte verso l’esterno e le code apolari verso l’interno Possiede proteine di membrana che possono essere integrali o periferiche Presenta carboidrati legati a proteine di membrana (glicoproteine) o a lipidi (glicolipidi) Contiene colesterolo Le molecole al suo interno si possono muovere lentamente nel doppio strato (modello a mosaico fluido)

16. Funzioni della membrana cellulare Separa il compartimento interno da quello esterno Regola gli scambi tra i due ambienti Costituisce una barriera selettiva Presenta una componente proteica che svolge un importante ruolo nella regolazione dei trasporti cellulari Recepisce segnali dall’esterno (ormoni, anticorpi, virus)

17. Il nucleo È l’organulo di maggiori dimensioni Racchiude il DNA, che contiene le informazioni ereditarie, e il nucleolo, che sintetizza i ribosomi

18. Il citoscheletro Fibre del citoscheletro Microtubuli: filamenti di dimensioni maggiori costituiti da tubulina Filamenti intermedi: filamenti di dimensioni intermedie composti da proteine fibrose Microfilamenti: filamenti sottili di actina

19. Funzioni del citoscheletro Svolge una funzione strutturale Partecipa al movimento della cellula come nel caso dei macrofagi, globuli bianchi che si spostano (mediante pseudopodi) grazie all’interazione tra actina e miosina

20. Organuli coinvolti nella sintesidi molecole complesse La sintesi e la maturazione di molecole complesse prevede l’intervento di vari organuli cellulari che agiscono in sequenza L’informazione per sintetizzare tali molecole parte dal nucleo, viene portata tramite l’RNA sul reticolo endoplasmatico rugoso (RER), che assembla le proteine sui ribosomi Nel reticolo endoplasmatico liscio (REL) avviene la sintesi dei lipidi Queste molecole sono portate tramite vescicole nell’apparato di Golgi dove vengono maturate, imballate e distribuite ai vari compartimenti cellulari

21. Organuli coinvolti nella sintesidi molecole complesse Le proteine sono inglobate insieme ai lipidi in vescicole e portate all’apparato di Golgi Le proteine vengono assemblate e maturate nell’apparato di Golgi Le macromolecole sono trasportate verso specifiche aree della cellula all’interno di vescicole Sui ribosomi del RER sono assemblate le proteine. Il REL sintetizza i lipidi

22. Organuli coinvolti negli scambienergetici: i mitocondri • Sono la sede del processo di respirazione cellulare • Sono circondati da una doppia membrana • Sono abbondanti in tutte le cellule eucariote metabolicamente attive

23. Organuli coinvolti negli scambienergetici: i mitocondri Sono la sede del processo di fotosintesi Sono circondati da una doppia membrana Sono presenti nelle cellule vegetali

24. Strutture per il movimento: ciglia e flagelli Ciglia e flagelli permettono la motilità delle cellule sia procariote (batteri) sia eucariote (come gli spermatozoi) Le ciglia con il loro movimento possono creare un flusso di sostanze (per esempio nel sistema respiratorio)

25. Tabella riassuntiva

26. Tabella riassuntiva

27. Tabella riassuntiva

28. LA CELLULA Torna all’Indice Fine presentazione

29. Struttura di ciglia e flagelli Ciglia e flagelli hanno una struttura analoga, costituita da nove coppie di microtubuli disposti in maniera da formare un cilindro intorno a una coppia di microtubuli centrale

30. Fosfolipide In una molecola di fosfolipide la “testa” (polare) corrisponde al gruppo fosfato e al glicerolo, mentre la “coda” è rappresentata dalle due catene di acidi grassi (apolari)

31. DNA Il DNA, o acido desossiribonucleico, è costituito da una sequenza di nucleotidi; ognuno di essi è formato da uno zucchero (deossiribosio), un gruppo fosfato e una base azotata (adenina, guanina, citosina e timina) Struttura del nucleotide

32. DNA Il DNA ha una struttura a doppia elica in cui i due filamenti sono tenuti insieme dai legami che si formano tra le basi azotate complementari

33. La struttura del cromosoma eucariote I cromosomi sono visibili al microscopio ottico solo quando sono più compatti (per esempio all’inizio della divisione cellulare) Una volta duplicato, ogni cromosoma risulta costituito da due filamenti identici di DNA, detti cromatidi, uniti dal centromero

34. RNA L’RNA, o acido ribonucleico, è costituito da nucleotidi, ognuno dei quali possiede uno zucchero (ribosio), un gruppo fosfato e una base azotata (adenina, guanina, citosina o uracile)

35. RNA messaggero L’RNA che trasporta una informazione dal nucleo al citoplasma è detto messaggero L’RNA messaggero è costituito da un singolo filamento e viene assemblato copiando uno specifico segmento di DNA

36. La struttura del cromosoma procariote Nei procarioti il materiale genetico è organizzato sottoforma di un unico cromosoma circolare I batteri presentano anche altre piccole molecole di DNA circolare, chiamate “plasmidi”, che gli conferiscono caratteristiche peculiari