biologia

I virus e la loro natura biologica

  • I virus sono entità biologiche che si comportano come parassiti obbligati.

    • Primi virus scoperti:

    • Virus del mosaico del tabacco (TMV), scoperto intorno al 1890, causa malattia nelle foglie di tabacco.

    • Febbre gialla (1900), primo virus patogeno umano identificato.

    • Osservazione dei virus:

    • Microscopi elettronici, anni '30, permettono di osservare i virus dettagliatamente.

  • Caratteristiche dei virus:

    • Non possono essere considerati veri e propri organismi cellulari.

    • Dubbi nella comunità scientifica riguardo alla loro classificazione come viventi.

    • Un organismo vivente deve:

      • Contenere materiale genetico per la sintesi delle proteine.

      • Essere in grado di riprodurre e replicarsi autonomamente.

    • I virus possiedono materiale genetico (DNA o RNA) ma possono vivere e replicarsi solo all'interno di cellule ospiti.

    • In assenza di ospiti, si trovano come virioni, con:

    • Materiale genetico protetto da un capside proteico.

    • Possibile rivestimento lipidico con proteine per l'adesione alle cellule bersaglio.

  • Tipologie di virus e malattie umane:

    • Virus infettano animali, piante, batteri e funghi.

    • Malattie umane note:

    • Influenza, morbillo, herpes, rosolia, AIDS, vaiolo, epatite.

    • Alta variabilità genetica dei virus, es. virus influenzale richiede un nuovo vaccino ogni anno.

Le cellule e la loro complessità

  • Esistenza di diversi tipi di cellule:

    • Procarioti, eucarioti, unicellulari, pluricellulari.

    • Somiglianze generali:

    • Materiale genetico presente e processi chimici simili.

    • Rivestimento esterno simile per molte cellule.

  • Differenze fondamentali tra procarioti e eucarioti:

    • Cellule procariote sono circa 10 volte più piccole delle eucariote.

    • Procarioti privi di membrana nucleare; acidi nucleici non racchiusi in un nucleo definito, presenti in un nucleoide.

    • Esempi di cellule procariote:

    • Escherichia coli, vive nell'intestino umano, produce vitamina K.

    • Lactobacillus, utilizzato in latticini.

  • Classificazione dei batteri:

    • Autotrofi (fotosintetici e chimiosintetici) ed eterotrofi (patogeni e decompositori).

    • Forme batteriche:

    • Cocchi, diplococchi, streptococchi, stafilococchi, bacilli, spirilli, spirochete, vibrioni.

    • Colorazione in base alla parete cellulare (Gram+ e Gram-).

Dimensioni cellulari e funzionalità

  • Dimensioni delle cellule:

    • Cellule batteriche medie: 2 micrometri; cellule eucariote: 10-30 micrometri.

    • Relazione tra dimensione e metabolismo:

    • Cellule più piccole hanno un rapporto superficie/volume migliore, favorendo gli scambi con l'ambiente.

    • Limiti alle dimensioni cellulari legati alla capacità di informazione del nucleo.

Membrane e pareti cellulari

  • Parete cellulare nelle cellule vegetali:

    • Composta da cellulosa, conferisce rigidità e sostegno.

    • Lamella mediana formata da pectina per tenere unite le cellule.

  • Membrana cellulare:

    • Costituita da due strati di fosfolipidi, presenta un modello a mosaico fluido.

    • Presenti proteine integrali e periferiche.

    • Funzioni della membrana:

    • Trasporto di sostanze, riconoscimento molecolare.

    • Importanza dell'adesione cellulare.

Il nucleo e gli organuli cellulari

  • Nucleo come organulo:

    • Contiene materiale ereditario (DNA e RNA).

    • Doppia membrana nucleare, pori per passaggio di sostanze.

    • Compiti principali:

    • Sintesi di proteine specifiche, regolazione attività cellulari.

    • Nucleolo produce ribosomi.

  • Citosol e citoplasma:

    • Citoplasma: composto da citosol e organuli.

    • Mitochondri forniscono energia, cloroplasti per fotosintesi.

  • Citoplasma:

    • Componente fluido e gelatinosa, contenente ribosomi per sintesi proteica.

Strutture di sostegno: citoscheletro

  • Citoscheletro:

    • Mantiene forma cellulare e sostiene organuli.

    • Composto da microtubuli, filamenti intermedi, actina.

    • Coinvolto nel movimento interno e della cellula stessa.

Ciglia e flagelli

  • Strutture superficiali specializzate:

    • Ciglia corte e numerose, flagelli lunghi e pochi.

    • Permettono movimento in ambienti acquatici (es. spermatozoi).

    • Cellule con ciglia spingono muco nel sistema respiratorio.

    • Struttura interna simile: coppie di microtubuli.

Funzioni vitali delle cellule

  • ATP come valuta energetica:

    • Hydrolysis produces ADP and energy.

    • Energy from carbohydrates and lipids, with glucose being a readily available source.

  • Autotrofi vs eterotrofi:

    • Autotrofi (piante) produce composti ricchi di energia tramite fotosintesi.

  • Fotosintesi svolta nei cloroplasti:

    • Conversione energia solare in energia chimica (glucosio).

  • Respirazione cellulare nei mitocondri:

    • Ossidazione glucosio per ricavare energia.

Organuli specializzati: Golgi, lisosomi e altro

  • Apparato di Golgi:

    • Riceve, elabora e distribuisce sostanze cellulari.

    • Vescicole prodotte in contatto con reticolo endoplasmatico ruvido.

  • Lisosomi:

    • Contengono enzimi per demolire sostanze, fondamentali nella risposta immunitaria.

  • Proteasomi e perossisomi:

    • Proteasomi per demolire proteine non più utili.

    • Perossisomi contengono enzimi per ossidazione e smaltimento composti tossici nelle cellule del fegato.