Lezione 3:archea, Batteri Ed Eucarioti Flashcards
Quali sono i 3 domini dei viventi?
-Archea o archeabatteri
-Batteri o Eubatteri
-Euckarya—> si dividono in 4 Regni (protisti, funghi, animali e piante)
Dimmi 5 caratteristiche dei procarioti
-non hanno il nucleo (il DNA si trova direttamente nel citoplasma, precisamente nel nucleoide)
-hanno solo la membrana cellulare e non quelle intracellulari
-gli unici organelli che hanno sono i ribosomi
-respirano allo stesso modo dei mitocondri (creano un gradiente elettrochimico e possono
produrre ATP trasformando il gradiente elettrochimico in un potenziale chimico)
-si muovono attraverso un flagello/ciglia
Quali sono i 3 tipi di procarioti in base al loro stile di vita?
- I fototrofi—> traggono energia dal sole (fanno fotosintesi)
-I litotrofi—> producono energia metabolizzando prodotti inorganici già presenti sulla terra, composti dell’Azoto, dell’Idrogeno, acidi…,
– Gli organotronfi—> si alimentano di molecole organiche più complesse prodotte dalle altre due classi
Quali sono i
-procarioti
-eucarioti
-archea e batteri
-eucarioti: protisti (eucarioti unicellulari), funghi, animali e piante
Dimmi 5 caratteristiche degli eucarioti
-hanno il nucleo di 10-15 micrometri (delimitato da una membrana a doppio strato
fosfolipidico) in cui è contenuto il DNA;
- hanno il nucleolo (è la sede di sintesi dei ribosomi, è una struttura interna al nucleo e
comunica con il citoplasma attraverso i pori nucleari);
-presentano organelli cellulari
-sono prevalentemente diploidi (si dividono in maniera sessuata)
-il citoplasma è organizzato attraverso un citoscheletro fatto da proteine
– si possono muovere in vari modi (es. modificando la forma della loro cellula,
allungandosi e poi stirandosi)
Quali sono gli organelli vescicolari e quali quelli membranosi?
-organelli membranosi—->
•Nucleo: L’organello più grande, che contiene il materiale genetico (DNA) ed è delimitato dalla membrana nucleare.
•Reticolo endoplasmatico (RE): Una rete di membrane che si estende dal nucleo e si suddivide in RE rugoso (con ribosomi sulla superficie, coinvolto nella sintesi proteica) e RE liscio (senza ribosomi, coinvolto nella sintesi di lipidi e nel metabolismo).
• Apparato di Golgi: Una serie di sacche membranose che modificano, smistano e imballano proteine e lipidi per il trasporto o la secrezione. • Mitocondri: Organelle membranosi coinvolti nella produzione di energia sotto forma di ATP, con doppia membrana. • Cloroplasti (nelle piante): Organelle che contengono clorofilla e sono responsabili della fotosintesi; anch’essi a doppia membrana.
-organelli vescicolari (a forma di vescicole)—->
• Lisomi: Vescicole contenenti enzimi digestivi che degradano materiale extracellulare o vecchi organelli cellulari. • Perossisomi: Vescicole contenenti enzimi per processi come la degradazione di acidi grassi e la detossificazione di perossido di idrogeno. • Vescicole di trasporto: Vescicole che trasportano molecole da un compartimento cellulare all’altro (ad esempio, dal reticolo endoplasmatico al Golgi).
Quali sono gli organelli cellulari senza membrana?
I ribosomi
Quali sono gli organelli cellulari con una doppia membrana?
Mitocondri e cloroplasti
Come sono gli
-eucarioti
-procarioti
Da un punto di vista morfologico e biochimico?
-eucarioti—-> sono morfologicamente molto differenziati tra loro ma biochimicamente sono molto simili
-procarioti—-> sono morfologicamente simili tra loro, ma sono biochimicamente molto differenziati tra loro
Dimmi 3 cose che si deducono dall’albero filogenetico
-Batteri—-> sono molto differenziati tra di loro
-Archea—-> sono molto meno
diversificati biochimicamente dei batteri, ma molto più diversificati degli eucarioti.
-Gli Archea e gli eucarioti sono molto vicini tra loro nell’albero filogenetico, questo vuol
dire che la loro differenza è molto più piccola rispetto alla differenza tra Archea e batteri o
tra gli Eucarioti e Batteri: studi recenti indicano che presumibilmente Eucarioti e Archea
abbiano avuto un progenitore comune, per cui gli eucarioti derivano da una branca degli
Archea (sono alcuni Archea che hanno sviluppato la capacità di fare membrane interne).
Cos’è LUCA?
Last Universal Common Ancester
È un ipotetico progenitore comune tra archea, eucarioti e batteri (ma non è stato ancora identificato)
Dimmi 3 cose sulla teoria di Lynn Margulin/ teoria endosimbiontica
-spiega come si sono originati mitocondri e cloroplasti
-Circa 1,5 miliardi di anni fa, quando la terra stava cominciando a diventare ricca di ossigeno, un organismo eucariote anaerobico primitivo ha inglobato una cellula batterica aerobica. Tra questi due organismi si è sviluppata una simbiosi (la cellula procarioti protegge il batterio che in cambio utilizza O2 per produrre energia)
-i mitocondri e i cloroplasti si sono originati dalla simbiosi tra un organismo eucariotico e un battere diversi tra loro
Dimmi 2 cose sulla parete batterica
-è una struttura proteica che:
*riveste il batterio
*definisce la forma del batterio
* protegge il batterio dalla lisi cellulare
-possono presentare dei pili—-> che partono dalla membrana e attraversano la parete e servono come strutture di adesione per attaccarsi molto spesso ad altre cellule
(Es. se due batteri (anche di specie diverse) si attaccano tramite dei pili riescono a
scambiarsi materiale tra di loro ( trasferimento orizzontale) come es. DNA)
Dimmi 4 forme dei batteri
-cocchi—-> sferici si muovono grazie al flagello
-bacilli—-> forma di bastone (sono di vari tipi Streptococchi Stafilococchi etc… e
Streptobacilli, Diplobacilli etc…; hanno spesso il flagello per muoversi)
-vibrioni—-> a forma di virgola
-Spirochete—-> strutture elicoidali (queste forme elicoidali sono dovute al fatto che il falgello
non si trova all’esterno della parete del batterio, ma tra la membrana e la parete del
batterio, così il flagello fa muovere tutto il corpo del microrganismo. Ciò è utile ai batteri
che si devono muovere in un ambiente viscoso come il fango).
In cosa consiste il trasferimento orizzontale dei batteri?
se due batteri (anche di specie diverse) si attaccano tramite dei pili riescono a
scambiarsi materiale tra di loro ( trasferimento orizzontale) come es. DNA.
Dimmi 3 cose sul DNA batterico
-DNA circolare (ci sono eccezioni senza genoma circolare)
-è grande circa 10micron (dal momento che si torva in cellule grandi 2 micron è molto ripiegato)
- quasi tutto il DNA codifica per proteine (invece negli eucarioti circa il 3% del DNA codifica per
proteine, il resto contiene le informazioni per utilizzare queste proteine.
Cosa 3 sono i plasmidi
-Sono genomi accessori circolari dei batteri che contengono informazioni non essenziali
-Grazie ai plasmidi i batteri di una stessa specie possono avere caratteristiche diverse
-i plasmidi possono:
*codificare proteine che attribuiscono al batterio la resistenza agli antibiotici,
*codificare per proteine che servono al batterio per produrre antibiotici (gli antibiotici
sono delle armi che alcuni batteri utilizzano per uccidere gli altri batteri e che quindi gli
permettono di avere spazio libero in una nicchia ecologica).
*mangiare idrocarburi,
*permettono ai batteri di fare la fissazione dell’azoto o di degradare molecole
organiche complesse.
Cos’è il paradosso C?
non esiste alcuna correlazione tra la
quantità di DNA di un organismo e la sua complessità
Es.
-Il DNA degli Archea contiene tra circa 500.000 di basi a circa 5 milioni di basi;
-Il DNA batterico contiene da 10^5 coppie di nucleotidi a 10^7 coppie di nucleotidi
-Gli Eucarioti hanno una quantità di DNA molto variabile:
* i Protozoi vanno da circa 10^6 a circa 10^12 geni
*i Funghi vanno da circa 10^7 a circa 10^9 geni
*le piante vanno da circa 10^8 a circa 10^11 geni
*I mammiferi (tra cui gli umani) circa 10^10 geni
Cos’è il paradosso G?
numero di geni che codificano per una proteina non è correlato alla dimensione del
DNA (es. una salamandra ha circa 10 volte più DNA di un umano ma ha il suo stesso
numero di proteine)
Dimmi le 3 fasi del ciclo cellulare batterico
1) FASE B—-> fase di crescita cellulare (la cellula si prepara alla duplicazione)
2)FASE C—->fase di duplicazione del cromosoma (La replicazione del DNA ha inizio da un punto detto origine di replicazione (oriC), da
questo punto ha inizio la duplicazione del cromosoma alla fine della duplicazione si vengono a formare delle strutture dette “theta” che sono ancora agganciate tra loro. In seguito le strutture theta vengono districate e così si
ottengono due cromosomi (la FASE C può essere una fase piuttosto lunga)
3) A questo punto la cellula originale (che ha una forma allungata) viene divisa in due
ottenendo due cellule figlie (FASE D)
Come si chioma la divisione cellulare nei batteri?
Ripartizione o amitosi
Dimmi 2 motivi per cui i batteri crescono abbastanza lentamente
-hanno limitazioni nelle
quantità di nutrienti a disposizione
-di solito il tempo impiegato a dividere la cellula è leggermente superiore a quello impiegato per duplicare il cromosoma.
Come fa il batterio a crescere più velocemente?
il tempo di divisione cellulare diventa più piccolo di quello della duplicazione del DNA. In particolare le due fasi vengono accavallate:prima ancora di dividere la cellula possono iniziare a replicare nuovamente DNA (in questo modo le
distanze tra gli inizi di replicazione sono diventano di 20 minuti e quindi la duplicazione
della cellula avviene in un tempo inferiore alla duplicazione del cromosoma).
Es. E Coli
Quando la fase B del ciclo cellulare batterico si allunga?
Quando i batteri devono fermare la crescita e magari sviluppare delle forme cellulari adatte all’ambiente (flagelli lunghi,
peduncoli etc….), per questo la fase di non divisione B può allungarsi e il ciclo di
duplicazione diventa molto più lungo
