introduzione alla biologia della cellula lezione 4 la cellula procariote
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Introduzione alla biologia della cellula
Lezione 4
La cellula procariote
Differenze tra cellula procariote e cellula eucariote
CELLULA PROCARIOTE
• E’ provvista di PARETE
• Non ci sono organuli
• Esistono RIBOSOMI dispersi
• E’ tipica di due gruppi di microorganismi: Batteri e Archaea
CELLULA EUCARIOTE• La parete non è una
struttura fondamentale (è presente in piante terrestri, alghe e funghi)
• Nucleo • Mitocondri • Tubuli• Ribosomi ADDENSATI
su un sistema di membrane (RER)
Strutture della cellula procariote
• I batteri si trovano ovunque nell’ambiente
• Devono interagire con piante, animali e con le componenti biotiche e abiotiche del suolo
• Sopravvivono anche in ambienti estremi
Archebatteri termoacidofili: prediligono condizioni di elevata temperatura (70-75°C; non sopravvivono
sotto i 55°C) e pH acido, compreso tra 2 e 3. Il Solfolobus vive in prossimità di sorgenti sulfuree
calde; è in grado di mantenere un pH interno vicino a 7.
Capsula
• E’ il primo rivestimento esterno• E’costituita da aminoacidi o zuccheri (in
forma di polimeri)• Non è presente in tutte le cellule procariote• Favorisce l’adesione della cellula ad altre
superfici (biotiche o abiotiche)• E’ un fattore importante per la virulenza dei
batteri patogeni (elude le difese dell’ospite)
Parete
• Presente in tutti i batteri (eccetto Micoplasmi)
• Determina la morfologia della cellula
• Protegge dalla LISI OSMOTICA
La concentrazione dei soluti è in genere inferiore nell’ambiente esterno rispetto all’ambiente interno alla cellula (CITOPLASMA); normalmente i batteri vivono quindi in un ambiente IPOTONICO. L’acqua tenderebbe quindi a ENTRARE nella cellula provocando la LISI OSMOTICA.
In base alla composizione della parete si distinguono:
BATTERI GRAM +• La parete è molto
spessa• Sotto la parete è
visibile un altro straterello (la membrana plasmatica)
BATTERI GRAM – • Il rivestimento esterno
è più sottile• E’ presente una zona
chiara detta SPAZIO PERIPLASMICO
• Al di sotto troviamo la membrana cellulare
Composizione della parete
• Peptidoglicano più acidi teicoici (Gram +)
• Peptidoglicano più membrana esterna, costituita da lipopolisaccaridi, fosfolipidi e proteine (Gram -)
• Lo strato di peptidoglicano è una sottile lamina costituita da due derivati polisaccaridici
Membrana citoplasmatica
• Funzione universale di tutte le membrane: regolare l’accesso dei nutrienti
• Alcune molecole passano attraverso la membrana con sistemi comuni alle cellule eucariote
• Certe funzioni (respiratorie, fotosintetiche) nelle cellule batteriche avvengono solo a livello di membrana (nelle cellule eucariote sono svolte da organelli)
Unica differenza chimica:
PROCARIOTI
Non sono in grado di sintetizzare gli steroli
EUCARIOTI
Nella membrana sono presenti gli steroli
Membrana citoplasmatica
• Permeabile in modo selettivo (fa passare liberamente acqua e gas)
• E’ adibita al trasporto di nutrienti e all’eliminazione di sostanze di rifiuto
• E’ sito di processi metabolici• E’ il sito dove vengono captate molecole
utili (chemiotassi dovuta a proteine-sensore presenti sulla membrana)
Citoplasma
• E’ un GEL GRANULARE contenente acqua (75%) e soluti (25%)
• In questa soluzione sono immersi i ribosomi, il DNA e i plasmidi
• In alcuni batteri si possono trovare anche sostanze di riserva, accumulate in forma insolubile e vescicole gassose (galleggiamento)
Ribosomi
• Costituiti da RNA (60%) e proteine (40%)
Struttura della metà superiore di un ribosoma; in viola sono evidenziate le proteine. Le porzioni chiave di RNA in rosso interagiscono con la metà complementare.
DNA
• Un cromosoma singolo
• Non delimitato da membrana
Plasmidi
• Sono strutture costituite da DNA
• Aumentano il contenuto di informazioni genetiche nella cellula
• Possono essere trasferiti da una cellula a un’altra tramite un processo UNIDIREZIONALE detto coniugazione
Flagelli
• Li possiedono anche alcune cellule eucariote
• Possono essere diversamente distribuiti a seconda della specie
• Sono ancorati all’interno della parete (corpo basale o motore)
• Sono costituiti da proteine che si formano nel citoplasma
Funzione dei flagelli
• Servono per il movimento orientato
• Chemiotassi (verso un nutriente)
• Aerotassi (verso un concentrazione favorevole di ossigeno)
• Fototassi (verso la luce)
Fimbrie e pili
• Sono filamenti più sottili dei flagelli che favoriscono la coniugazione o l’attecchimento alle superfici
• L’adesività favorisce la colonizzazione di molte superfici (è favorita da diverse strutture: pili, capsula, parete)