Biologia generale

(in questa sezione saranno esposti i principali argomenti del programma ricordando che per avere una visione maggiormente dettagliata del corso è consigliabile studiare sui libri di testo opportuni)

Caratteristiche generali degli esseri viventi. La teoria cellulare. Tecniche di base per lo studio delle cellule. Le basi chimiche della vita: ioni, atomi, elementi, molecole, macromolecole polimeriche; il legame chimico in rapporto al ruolo biologico delle molecole considerate; la composizione chimica del protoplasma (acqua, carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici). Autotrofia, eterotrofia. Come si "costruisce " una cellula: trasformazioni di materia e domanda energetica (catabolismo, anabolismo, metabolismo). Livelli organizzativi delle cellule: Procarioti ed Eucarioti. Organismi unicellulari e pluricellulari. Introduzione alle principali strutture e funzioni di una cellula eucariota
animale. Introduzione alle principali strutture e funzioni di una cellula eucariota vegetale. I procarioti: similitudini e differenze strutturali e funzionali tra cellule procariote ed eucariote. I virus: struttura dei virioni e replicazione nelle cellule ospiti. Riproduzione dei batteri: divisione binaria. La divisione delle cellule eucariote: mitosi e citodieresi. Elementi di genetica e citologia della riproduzione sessuale negli organismi eucarioti: informazione e variabilità genetica. Geni e alleli. Cellule aploidi e diploidi. Omozigosi e eterozigosi. La meiosi:
segregazione dei cromosomi e degli alleli.

(tratto dall'Università degli studi di Milano - www.unimi.it )

CELLULAàunità morfologica (forma) e fisiologica (funzione) che caratterizza i viventi.

- 1665àHooke (fisico inglese) guardò al microscopio delle fettine di sughero e vide delle cellette vuote e da qui deriva il nome di cellula (piccola struttura).

- Tutti gli organismi viventi (1 o + cellule) sono degli INDIVIDUI e ognuno difende l'individualità in tutti i modi

- SPECIFICITA': caratteristiche che rende diversi gli individui anche della stessa specie

- CONGRUENZA con l'AMBIENTE: tutti gli individui devono essere adattati all'ambiente. Se l'ambiente muta non tutti gli individui sopravvivono. L'ECOLOGIA studia questi rapporti

- ECCITABILITA': capacità di reagire agli stimoli e quindi adattarsi alle situazioni

- METABOLISMO: bilancio organico, la cellula metabolizza le sostanze e le reazioni sono precise; reazioni anaboliche (sintesi) e cataboliche (demolizione). I metaboliti sono un'insieme di cataboliti e anaboliti. Ogni reazione avviene nel modo + preciso possibile nel tempo e nello spazio (FENOMENI VITALI)

- RIPRODUZIONE: tramandare il patrimonio genetico per evitare l'estinzione. Mutazioni creano nuove strutture e specieàEVOLUZIONE

- MORTE: tutti i viventi muoiono. Per gli unicellulari la morte è la scissione in due in quanto con le 2 cellule figlie, l'individuo iniziale non c'è più.

UNITA' DI MISURAàle cellule sono invisibile ad occhio nudo e si usa il micrometro (mm) o il nanometro (nm)

- guardare la materia vivente attraverso la luce in quanto è trasparente ma anche incolore (salvo eccezioni, pigmenti)

- per l'ingrandimento occorre tener conto del potere di risoluzioneàcapacità di distinguere 2 punti separati tra loro. L'occhio ha un limite di risoluzione pari a 0.1mm. Il limite di risoluzione del microscopio è dato dalla seguente formula: lim= k * l /2n*sena

- se voglio un valore di risoluzione minimo o aumento il denominatore o diminuisco il numeratore (utilizzo gli UV)

- n=indice di rifrazione interposto tra il preparato e l'asse dell'obiettivo. Per aumentare n utilizzo una sostanza con > indice di rifrazione (H2O, olio di cedro)

- a=angolo esterno dei raggi captati dall'obiettivo. Per aumentare a devo aumentare l'obiettivo

- per aumentare il potere di risoluzione e quindi di diminuire il limite utilizzo n o a o l.

Fissazioneàbloccare i processi di decomposizione tramite il freddo, caldo, miscele tra (alcol etilico, formalina, aldeidi, fissativo di Brown). Il fissativo presenta delle qualità penetranti.

Ci sono delle tecniche + veloci per esaminare dei tessuti sospetti: FREEZING-DRYING (congelamento ed essiccamento).

- a contrasto di fase (esaltare la normale sfasatura fino a ¼ della lunghezza luminosa dell'occhio

L'istologia studia la forma mentre la biochimica si occupa di estrarre le sostanze per sapere dove si trovano e utilizza la centrifugaàSVEGBERGàSàcostante di sedimentazione proporzionale al peso molecolare, alle dimensioni della molecola, alla velocità della centrifuga e al raggio della stessa.

Gli esseri viventi sono costituiti per il 97% da C,N,O,H; per il 3% da microelementi (Ca, Na, Cl, K, P, S) e anche da altri elementi (Fe, Cu, I, Co, B, Va, Mn, Mg).

Molti di questi elementi si trovano sotto forma di ioni e questo li permette di reagire tra di loro con legami chimici.

Un atomo tende sempre a completare il guscio elettronico esterno reagendo con atomi donatori formando :

- legami covalentià mettono in compartecipazione gli e- ed è forte (50/100 kcal/mole).

Questi legami stabilizzano la struttura molecolare e quelli che hanno maggior importanza sono i legami deboli perchè un'insieme di questiàcerta forza. I legami deboli sono:

- forze di Van der Waals: attrazione tra atomi, interazione idrofobica o mutua repulsione del solvente (l'H2O tende a far "raggruppare" insieme l'eventuale soluto apolare).

L'agitazione termicaàaumenta con l'aumentare della T ed è ordinata nei viventi e aumenta con la morteàreazioni a casaàdecomposizione. Per EVITARE ciò occorre avere – molecole in giro, cioè legarle assieme abbassando quindi la pressione osmotica e formando le molecole fondamentaliàPOLIMERI:

- se i pezzi sono ¹ àETEROPOLIMERO (proteine e ac.nucleici, molecole informazionali)

Con i polimeri è possibile sostituire un pezzo se non va bene e la molecola viene sempre costruita in base alla FUNZIONE.

La nube elettronica è asimmetrica in quanto l'Ossigeno occupa un maggior spazio di carica e quindi la molecola d'acqua è polareàDIPOLO.

- alta capacità termicaà(quantità di calore che può assorbire senza variare troppo la sua T)

- alto calore di evaporazioneà(quantità di calore per farla evaporare). L'H2O evaporando sottrae calore al substrato

- ghiaccioàè + leggero dell'H2O liquida e galleggia quindi si forma solo in superficie e protegge fauna e flora sottostante

- potere ionizzanteàinduce la formazione di ioni nelle molecole vicine. L'H2O libera può legarsi a molecole in giro.

- oligosaccaridiàricevono gli stimoli e sono legati alle proteine di membrana quindi hanno funzione di recettoriàGLICOPROTEINE.

MUCOPOLISACCARIDI: macromolecole viscose sulle superfici delle cellule e sono chiamati GlicosAmminoGlicali (GAG). Questi mucopolisaccaridi sono solforati (legati a S), ad esempio l'acido IALURONICO regola la diffusione dei metaboliti; il CONDROITIN SOLFATO (costituente della cartilagine).

Possono essere semplici: acidi con 15 C (palmitico, stearico, oleico); liquidi (animali o vegetali); solidi (cere, lardo); hanno presenza di doppi legami tra C che permettono angolatura alla molecola.

FOSFOLIPIDIàlipidi complessi, la testa fosforica è polare e la coda è idrofoba. Sono anfipatici (polare e apolare) e può legarsi all'H2O.

- polimeri di aa che sono acidi organici (COOH) e hanno un gruppo amminico (NH2)

- siti funzionali importanti che possono anche invalidare il funzionamento della proteina se c'è un errore di copiatura di anche 1 solo aa

Struttura secondariaàforma ad elica, costituita anche da legami deboli (H, Van der Waals), si può stirare formando una struttura a fisarmonica dovuta ad una lieve denaturazione della molecola col calore

Struttura terziariaàl'elica si ripiega, dimensione globulare, tenuta insieme da ponti con gruppi sulfidrici e sono legami forti

Struttura quaternariaà+ strutture terziarie legate a formare edifici molecolariàentità funzionale.

ENZIMI: sono catalizzatori biologici, reazione di sintesi o demolizione, prendono il nome dalla reazione che fanno. La cellula preleva l'energia necessaria dai legami chimici ma per avviare una reazione c'è bisogno dell'energia di attivazione e gli enzimi abbassano l'energia di attivazione favorendo l'inizio di tale reazione. L'enzima è specifico per ogni reazione e resta sempre tale e quale.

- sono polimeri dei nucleotidi a loro volta costituiti da: zucchero (pentoso quale il ribosio), base al C1 e una molecola di acido fosforico al C5

- la molecola di ac. fosforico in C5 si lega al C3 della molecola adiacente. Le basi sono responsabili delle differenze del patrimonio genetico.

- la larghezza della molecola è 2nm, la distanza tra una coppia di basi è 0.34nm

- il DNA è l'unica molecola in grado di autoreplicarsi ed è depositaria del patrimonio genetico

- l'RNA traduce il messaggio genetico in proteina con la TRASCRIZIONE e la TRADUZIONE.

- L'RNA possiede l'URACILE al posto della TIMINA ed è di tre tipi: mRNA (messaggero dal nucleo), rRNA (ribosomiale), tRNA (transfer, trasferisce gli aa)

- Il tRNAà70-80 nucleotidi, forma di trifoglio, ANTICODONE è sul mRNA e sul tRNA, che presenta 3 anse una delle quali riconosce il ribosoma e l'altra è il segmento riconosciuto dall'enzima

- CODICE GENETICOà insieme dei 64 codoni che codificano i singoli aa ed è universale.

CICLO DEI MACROELEMENTIàil ciclo è la base della vita, è qualcosa di ripetitivo:

- CICLO dell'H2O: la terra è calda perché c'è l'atmosfera con la CO2. Riscaldamento,

- CICLO dell'N: l'animale mangia i vegetaliàrifiuti organici; i vulcani emettono gas e NO2; nell'atmosfera c'è il 78% di N2. L'N subisce trasformazioni nel suolo tramite gli azotofissatori che lo rendono disponibile per le piante e viene assimilato dalle cellule vegetali e poi da quelle animale e lo ritroviamo nelle proteine.

- CICLO del C: combustione e respirazione liberano C nell'ambiente e la fotosintesi sottrae C all'ambiente.

Nella cellula avviene il METABOLISMO che è l'insieme delle reazioni di ANABOLISMO (fenomeni cellulari che portano alla costruzione di macromolecole strutturali e funzionali) e di CATABOLISMO (fenomeni che portano alla distruzione delle macromolecole che saranno modificate o eleiminate).

FOTOSINTESIàprocesso che produce O2, trasforma l'energia radiante in energia chimica, avviene nei cloroplasti, in molecole specializzate dette TILACOIDI. Questi organelli derivano da SIMBIOSI tra microrganismi eterotrofi e cellule autotrofe CAUSAàmancanza di alcuni elementi. I primi microrganismi ad adottare ciò furono alghe azzurre o cianobatteri tramite la FAGOCITOSI.

Nella fotosintesi vi è una FASE LUMINOSA (energia radiante in energia chimica sottoforma di ATP e NADPH2) e una FASE OSCURA (le reazioni non implicano direttamente la luce, ciclo di Calvin).

FUNGHIàSaprofiti (vivono e decompongono la sostanza morta) e Parassiti (attaccano le cellule vive).

PLASMODI: cellula col nucleo che si divide in due ma la cellula è 1, gli altri nuclei si dividono a loro volta in 2 e il risultato è lo stesso dei SINCIZI. Deriva dalla divisione del nucleo senza ripartizione del citoplasma.

SINCIZI: + cellule costituiscono un elemento + grande e plurinucleato. Unica massa di protoplasma derivata dalla fusione di cellule preesistenti. (muscoli).

Non tutte le cellule durano quanto la vita di un individuo. Una cellula può durare da poche ore a pochi giorni, anni o per tutta la vita dell'individuo.

La cellula appena nata deve crescere e metabolizzare, si specializza, va in mitosi e si ricomincia.

Le cellule hanno forma diversa a seconda della funzione, ad esempio le cellule libere(globuli rossi o bianchi) hanno una forma globulare e rotonda.

KELVIN: le cellule quando sono unite tra di loro assumono delle forme che richiamano il tetradecaedro. (legge delle superfici minime).

Dimensioniàle cellule si misurano in micron (10-20). Le cellule si devono dividere perché si altererebbe il rapporto nucleo – citoplasmatico (rapporto di ERVIG che è = a K), inoltre si altererebbe il rapporto superficie – volume (+ grande è la superficie, + scambi con l'ambiente. Se si altera il rapporto la cellula si divide).

Se suddivido il volume, aumenta la superficie. + piccole sono le cellule, + grandi sono le superfici.

DRIESH: cellule appartenenti ad organi uguali in organismi diversi hanno pari dimensioni.

Tutte le cellule hanno lo stesso patrimonio genetico am sono diverse. Dallo ZIGOTE si passa a circa 100.000mld di cellule (escluse quelle del sangue). Il numero delle cellule varia a seconda le dimensioni dell'organismo ed hanno forme diverse a seconda delle funzioni.

Fenomeno del DIFFERENZIAMENTOàle cellule leggono parti diverse del loro patrimonio genetico.

- membrana cellulareàscambi con l'esterno o altre cellule. Costituita da un doppio strato di fosfolipidi, struttura anfipatica, sono presenti anche proteine che possono essere coniugate con oligosaccaridi. La membrana serve per delimitare la cellula e proteggerla dall'esterno per mantenere l'omeostasi. Regola gli scambiàPERMEABILITA' CELLULARE che però è una semipermeabilità (sostanze selezionate) in quanto prevede il riconoscimento delle sostanze che devono o non entrare. Questo compito è affidato alle proteine. I globuli bianchi e i linfocitiàdifesa dell'organismo. Il colesterolo è importante perchè si intercala a livello dei fosfolipidi rendendo la membrana fluida. Quando la cellula deve assorbire elementi grandiàFAGOCITOSI. All'interno del nucleo non ci sono strutture membranose.

- Citoplasmaàmicrostrutture che tengono uniti gli organuliàCITOSCHELETROàstrutture tubulari. IMMUNOCITOCHIMICAàbranca dell'istologia per individuare le componenti chimiche della cellula identificandoli in sito e precisamente per localizzare una sostanza sfruttando la risposta immunitaria in quanto gli anticorpi sono specifici. Si utilizzano sostanze fluorescenti. FREEZE-FRACTUREàfratturare la cellula dopo congelamento per evidenziare strutture come le cisterne, vescicole, tuboliàreticolo endoplasmico e queste sono delimitate da membrana. Il citoplasma non strutturato si chiama IALOPLASMA in cui i ribosomi sono liberi.

- Reticolo Endoplasmicoàpuò essere rugoso per la presenza di ribosomi sulla superficie esterna (R.E.R.). Se non ci sono i ribosomi allora è liscio (R.E.L.). Funzione del reticolo è quella di mettere in collegamento varie parti della cellula.

- Ribosomiàcatene di montaggio delle proteine e contengono RNA e proteine che cadono all'interno delle cisterne che poi vengono trasportate. I ribosomi liberi producono proteine di uso locale. Sono aspecifici. Esistono POLIRIBOSOMI o POLISOMI che sono decine di ribosomi che leggono lo stesso messaggio.

- Apparato di Golgiàpila di cisterne ed è una stazione intermedia del traffico cellulare dove le sostanze possono subire cambiamenti a causa degli enzimi nelle cisterne. Le proteine possono essere coniugate con zuccheri quindi vengono GLICOSIDATE. L'A.G. è sede atta all'ESOCITOSI cioè le vescicole si aprono alla superficie della cellula. Questo apparato è sviluppato nelle cellule secernenti e produce anche i LISOSOMI (prodotti anche dal RER) che lisano mediante enzimi i rifiuti della cellula (vecchi organuli ecc.).

- Mitocondrià"centrali elettriche" della cellula, viene TRASFORMATA l'energia contenuta nei legami chimici in qualcosa di disponibile; si produce ATP tramite la glicolisi. I mitocondri presentano membrane esterne e quelle interne sono chiamate CRESTE MITOCONDRIALI (dove avviene la sintesi di ATP). All'esterno dei mitocondri c'è il glicogeno.

- Centrioliàcentro della cellula e producono i microtuboli e il fuso mitotico.

- Nucleoàla sua forma richiama quasi sempre quella della cellula (se è spostato dal centro il citoplasma è legato a strutture che relegano il nucleo alla periferia e questo avviene ad esempio per cellule esterne a contatto con l'ambiente fuoristante), non ha strutture membranose e presenta la CROMATINA in cui c'è il DNA ed è addensata e sparsa per il nucleo. Inoltre è presente H2O e proteine. Nel nucleolo vengono fabbricati i ribosomi. Il nucleo ha un involucro nucleare, dipendente dal RER tramite dei PORI. Necessita di metaboliti e tutte le funzioni si identificano nel DNA (duplica se stesso e trascrive l'RNA, ha quindi le chiavi di funzionamento della cellula). Il gene è un pezzo di DNA che codifica per una proteina. Il DNA duplica se stesso prima della divisione cellulare; costituisce i cromosomi di n° caratteristico per specie.

- DNAàla doppia elica deve svolgersi e per COMPLEMENTARIETA' ho le 2 molecole figlie. La duplicazioneàda pochi minuti a qualche ora prima che la cellula si divide. Polimerizzazione dei nucleotidi complementari per formare il DNA da un filamento d'origine tramite enzimi chiamati girasi. Trascrizioneàdell'RNA, la catena si apre e su di un solo filamento si trascrive il messaggio (m-r-tRNA). Nel NUCLEOPLASMA ci sono i ribonucleotidi pronti per essere sintetizzati tramite la RNA-polimerasi. Il messaggio quindi esce tramite proteine dai PORI e giunge nel citoplasma dove i ribosomi eseguono la sintesi proteica tramite l'amminoacil-t-RNAsintetasi. L'enzima ha 3 siti di alloggio (aa, transfer, ATP). Si arriva così ai ribosomi ed entra in gioco la peptidesintetasi per legare gli aa. La proteina formatasi cade all'interno del reticolo.

Milleràda molecole semplici in ambiente confinato si ottengono molecole + complesse.

Cellulaàcontenitore separato dal mondo esterno da una membrana al cui interno avvengono reazioni chimiche secondo precise informazioni trasmissibili.

Un microscopio ottico può effettuare fino a 1.000 ingrandimenti, quello elettronico fino a 2.000.000 di ingrandimenti.

Dalla teoria cellulare à una cellula batterica è procariote e presenta citoplasma, ribosomi, nucleo, membrana plasmatica, peptidoglicani, membrana esterna, capsula. I batteri possono essere GRAM+ o GRAM-.

soggetto	Misura
Cellule animali e vegetali	10-100mm
batteri	1-10mm
cloroplasti	1mm
T2-phage	90nm
proteine	10nm
Lipidi e piccole molecole	~1nm
atomi	0.1nm
Uova di pesce	1mm
uccelli	0.1m
sequoia	100m

- 5 regni: monera (procarioti e cianobatteri); protisti (unicellulari e zooplancton); animali, vegetali e funghi (eucarioti).

- Alcuni di microrganismi posseggono dei flagelli per muoversi e l'energia per far ciò è fornita dall'ATP.

PROCARIOTIàclassificati a seconda delle loro forme e la classificazione è importante per avere dei parametri e confrontarli.

LINNEO è lo scienziato che ha introdotto il metodo della classificazione: Specie – Genere – Famiglia – Ordine – Classe – Phylum – Regno.

1) CLADISTICOàesistono però dei fenomeni di evoluzione convergente (ad es. le piante del deserto che seppur di diverso genere hanno sviluppato caratteristiche simili a causa dello stesso ambiente in cui si trovano).

2) PHENETICOàbasato sulla tassonomia numerica, utilizza i numeri, i computer e la biologia molecolare. (è stato possibile confrontare il DNA dell'uomo di Neanderthal e il DNA dell'uomo Sapiens e si è notato che sono molto distanti). La phenetica tende a classificare in base alla similarità numerica e la % di caratteristiche comuni in termini di similarità. Ma è possibile ancora confondersi ma in modo trascurabile grazie alla genetica e biologia molecolare.

VIRUSàentità piccole che causano malattie, è un agente biologico e trasmissibile. Interagisce con un ospite per riprodursi. Le particelle virali sono dette VIRIONI.

- Il DNA o RNA è protetto da un involucro proteico (icosaedrico). Vi sono virus "nudi" o protetti cioè rivestiti da un CAPSIDEà1 o + proteine che si ripetono tante volte. Atri virus hanno un rivestimento LIPOPROTEICO.

- Coda fatta da proteine e hanno alla base delle proteine per riconoscere l'ospite da infettare.

- Poche migliaia di nucleotidi e producono poche proteine, hanno una informazione compatta e necessitano per forza di un ospite.

Le fibre riconoscono gli organismi da infettare e il virus si attacca alla membrana. Si ha la penetrazione nella cellula. Il virione sparisce in quanto l'involucro viene distrutto e rimane o DNA o RNA. Si passa alla replicazione del proprio acido nucleico e produzione di proteine per costruire il virione. La cellula trascrive e traduce l'informazione virale. Il virus esce utilizzando la memrana citoplasmatica della cellula.

- membrana: strato lipoproteico, zuccheri, canali, estroflessioni e comunica sia coll'ambiente esterno che con le altre cellule;

- organuli: mitocondriàdoppia membrana per gli scambi di protoni. Derivano da simbiosi ed hanno un piccolo patrimonio genetico, hanno 1 cromosoma che è + grande rispetto a quello dei mitocondri animali;

- vacuoli: importanti per la cellula vegetale che la rendono + grande. Qui si accumulano i sali minerali che richiamano acquaàTURGIDITA';

- R.E.L. e R.E.R.: membrane che possono ricoprirsi di ribosomi. Il R.E.L.àsintesi dei lipidi che vengono convogliati nell'apparato di Golgi che è distinto in vescicole e cisterneàsfere che si staccano dal Golgi quando tutto è stato fatto correttamente e trasportano le sostanze modificate;

- citoscheletro: costituito da ACTINA che è presente sia in animali che vegetali;

- pori nucleari: passaggio di informazione ma il DNA non può uscire perché è + grande e lungo dell'RNA;

- parete cellulare: caratteristica solo delle cellule vegetali. Struttura rigida che contiene al suo interno la cellula vegetale perché quest'ultima necessita di un involucro che la contenga. Difatti la parete controbilancia la sua espansione. È costituita da cellulosa, zuccheri complessi, pectinaàPARETE PRIMARIA (fibrosa). C'è anche una porzione gelatinosa o amorfa che è la PARETE SECONDARIA ricca di cutina, suberina, lignina.

- cloroplasti: 2 membrane (esterna e interna), all'internoàTILACOIDI che sono membrane lipoproteiche, sono disposti uno sopra l'altro ed hanno un'attività fotosintetica.

In questi organuli vi sono le sostanze di riserva ad esempio l'AMIDO. Gli amiloplasti ad esempio si trovano nei semi e nei frutti e contengono le sostanze di riserva. Un proplastidio si trasforma in un plastidio grazie alla luce.

FOTOSINTESI: avviene nelle foglie e nelle cellule deputate ad essa. Occorre H2O, CO2, sali minerali, butta fuori O2 e sfrutta la luce: 6CO2 + 6H2Oà(luce)àC6H12O6 + 6O2

- la luce sfruttata è quella visibile (400 a 700nm), quella blu e rossa è utilizzata dalla clorofilla. Questa molecola, o meglio pigmento, è costituita da un anello PORFIRINICO con un Mg al centro.

- I tilacoidi: fanno parte di due fotosistemi (I e II appunto) che grazie al passaggio di e- si produce energia sottoforma di ATP e NADH2

- Lo stroma: avviene la fissazione della CO2 che viene aggiunta ad una molecola di zucchero:àun enzima aggiunge questo atomo di C (derivante dalla CO2) allo zucchero ribulosio bifosfato (RuBP) e si scinde in molecole a 3Càacido 3-fosfoglicerico (3-PG) che si trasforma a sua volta in fosfogliceraldeide a 3C e questa molecola può essere complessata. Si sono formate quindi 12 molecole a 3C (12 x 3 = 36C). A questo punto si forma 1 molecola di glucosio e (36-6=30) altre 6 molecole di RuBP a 5C (6 x 5 = 30C).

BATTERIàprocarioti unicellulari, varie forme, gram+(il colorante viene fissato perché i batteri hanno il peptidoglicano) o gram-(il colorante non rimane intrappolato nella parete perché il peptidoglicano è dopo la membrana), nei cianobatteri ci sono delle eterocisti con funzione speciale (azotofissatori). Il batterio + studiato è l'E.COLI:

- rivestimento: membrana cellulare simile alle cellule vegetali e animali. La membrana può invaginarsi e costituire degli organuli;

- membrana: doppio strato fosfolipidico, permeabile a piccole molecole (O2 e H2O). Si legano 2 alcoli per costituire un ETERE. Questi sono presenti negli ARCHEA per una membrana più compatta;

- lisozima: enzima che distrugge le strutture all'esterno della membrana, ovvero

- la parete, costituita da peptidoglicanoàmureinaàNAG(N-acetil glucosammina) – NAM(N-acetil-muranico). Sono 2 zuccheri legati che rappresentano la base del peptidoglicano. Dal NAM spuntano 4 aa che si legano con altri 4 aa per costituire la parete. Lo strato lipidico esterno è + complicato, spuntano dei filamenti (lipopolisaccaridi) costituiti da un antigene legato ad uno zucchero legato ad un lipide A. L'antigene serve come risposta immunitaria;

- porine: nella membrana esterna, sono buchi pieni di H2O di diametro sufficiente per far passare molecole di una certa dimensione: zuccheri. Regola il flusso di sostanze dall'esterno all'interno e viceversa;

- appendici: per es. i flagelli, possono ruotare ed essere disposti in vari modi. Se la rotazione è antioraria, il movimento è ordinato e il batterio va avanti. Altre appendici sono ciglie, fimbrie, pili (questi ultimi servono per trasferire il DNAà(pilus sessuale).

Le varie funzioni sono trasferite nella membrana citoplasmatica. Nel citosol c'è il DNA che tende ad uscire ma è tenuto insieme da proteine e ciò costituisce il nucleoide. Nel citoplasma ci sono proteine H2O, nucleo, ribosomi.

Nei batteriàSPOREàforme di sopravvivenza e sono resistenti. I batteri si riproducono per SCISSIONE BINARIA:

n (divisioni)	N (batteri)
0	1	N x 2(n)
1	2	N x 2(1)
2	4	N x 2(2)

Per sapere se in una coltura di batteri questi si sono riprodotti si usano delle capsule Petry e si nota la differenza di TORBIDITA'. Si può utilizzare uno spettrofotometroàluce di lunghezza d'onda prescelta passa attraverso una couvette e ci sono molecole che assorbono la luce e se viene assorbita si misura l'ASSORBANZA o DENSITA' OTTICA. Si mette in relazione [A] e [N] cioè l'assorbanza e la concentrazione.

Se si introduce un virus nella coltura batteriofaga si noteranno delle PLACCHE DI LISI: se ci sono 30 placche significa che ci sono 30 virus.

Per sapere informazioni sulla crescita delle colonie dei batteri si usano delle tabelle che riportano i grafici tramite logaritmi.

ANTIBIOTICIàreagiscono sui ribosomi e creano una interferenza nella formazione della parete dei batteri rendendoli + deboli proprio perché agiscono sui ribosomi che sintetizzano il materiale per la parete cellulare. Questi antibiotici non funzionano con gli ARCHEA.

Il CLORAMFENICOLO è un antibiotico che inibisce la sintesi proteica tramite esotossine.

- eterotrofiàsi cibano della materia organica (si cibano anche di autotrofi e eterotrofi)

- chemiolitotrofiàeterotrofi che producono energia dalle sostanze inorganiche.

I catalizzatori accelerano la velocità delle reazioni chimiche e sono costituiti da proteine.

DNAàmRNAàRIBOSOMI. Nella divisione cellulare il DNA deve essere ugualmente ripartito e possiede un punto chiamato origine di replicazione e la cellula da quel punto ripartisce i cromosomi.

Un BATTERIO ha bisogno di glucosio, sale di fosfato per fare DNA e RNA; di ammonio per le basi e gli aa; solo con ciò può dividersi. Il tempo varia a seconda della concentrazione delle sostanze disponibili. La velocità con cui si duplica una molecola di DNA non varia ed è sempre di 40 minuti. Il nuovo DNA deve essere ripartito e la cellula deve poi procedere alla fase di settazione e quindi occorrono altri 20 minuti. In teoria quindi ci vorrebbero 60 minuti ma in realtà una cellula a dividersi impiega 20 minuti grazie alla PREVEGGENZAàla cellula sa già che deve ripartire i cromosomi e iniziano questo processo prima difatti capita che ci sono cellule che ereditano dei cromosomi in fase di duplicazione.

G1àintensa attività biosintetica e di crescita. La cellula raddoppia le sue dimensioni e produce nuovi organelli.

Sàduplicazione del DNA. Si disassemblano i NUCLEOSOMI (complesso DNA-proteina) e vengono riassemblati.

G2àla cellula continua a crescere e a formare nuovi organelli per la divisione.

- profase: il DNA si spiralizza e assume l'aspetto dei cromosomi visibili; la membrana nucleare si dissolve e i nucleoli scompaiono o diventano poco visibili. Nel citoplasma le 2 coppie di centrioli (duplicatisi il G1) migrano verso i due poli a formare il fuso mitotico. Dai centrioli si diramano anche dei microtuboli disposti a raggiera che costituiscono l'aster.

- metafase: i cromosomi si condensano e si allineano sul piano equatoriale dopo aver aderito alle fibre del fuso per mezzo dei centromeri formando il cinetecore.

- anafase: i centromeri si dividono in due e ognuno dei cromatidi fratelli si separano migrando ai poli grazie all'accorciamento delle fibre del fuso.

- telofase: il fuso scompare, i cromatidi si despiralizzano, si riforma la membrana nucleare e ricompare il nucleolo.

SIMGAMIAàunione sessuale di 2 specie che mettono assieme i propri cromosomi.

MEIOSIàda cellule 2n a cellule n; si ha un rimescolamento dell'informazione; ed è costituita da 2 divisioni cellulari precedute da una sola replicazione di DNA. Prima ancora della duplicazione del DNA i cromosomi omologhi si duplicano e si appaiano e ciascun cromosoma (2 cromatidi) migra in cellule diverse.

Nella 1° divisione da 2nàn ma ogni cromosoma ha ancora 2 cromatidi; nella 2° divisione è simile a mitosi ma i cromosomi non si replicano.

- ogni carattere osservabile era dovuto ad un carattere ereditario chiamato GENE e può essere presente in forme alternative chiamate ALLELI;

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Scarica il file dell'intero corso: Biologia Generale (con immagini inedite).	Corso di Biologia Generale dell'Università degli Studi di Milano, Facoltà di Biologia. Autore: Tursiops © 2005
http://www.life.umd.edu/classroom/bsci421/goode/lectures/	Dispense di Biologia (in inglese)
http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/index.html	Grafici di Biologia (in inglese)
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookTOC.html	Ottimo libro di Biologia on-line (in inglese)
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/CHM.HTM	Ottimo corso di Biologia (in inglese)
http://www.bio.miami.edu/courses.html	Corsi di Biologia (in inglese)
http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/	Pagine di Biologia (in inglese)
http://waynesword.palomar.edu/bio101.htm	Lectures di Biologia (in inglese)
http://www.biol.sc.edu/courses/	Alcuni corsi di Biologia (in inglese)