Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Federica Podstudio Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica La Corte in Rete
 
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Gaetano Odierna » 6.Sguardo d'insieme ai virus, alla cellula procariotica ed eucariotica


Virus

I Virus (dal latino = veleno) sono agenti infettivi la cui diemsione va da 20 a 400 nanometri. Sono costituiti da DNA o RNA racchiuso in un involucro proteico, il capside. La forma del capside, spesso complessa, varia da un tipo di virus all’altro; sono parassiti cellulari, spesso patogeni. Si distinguono in:

  • virus non rivestiti da membrana;
  • virus rivestiti da membrana.
Virus non rivestiti da membrana

Virus non rivestiti da membrana

Virus rivestiti da membrana

Virus rivestiti da membrana


Virus rivestiti da membrana – Viroidi – Prioni

Elementi ancora più semplici sono i:

  • Viroidi: piccoli agenti patogeni costituiti da RNA circolare (200-300 basi) privo di rivestimento.
  • Prioni: agente infettivo, costituito esclusivamente da proteine.

Moltiplicazione dei virus

Le differenti tappe del ciclo vitale di un virus (batteriofago)

Le differenti tappe del ciclo vitale di un virus (batteriofago)

da Becker et al. Il mondo della cellula. 2002. Edieses editore

da Becker et al. Il mondo della cellula. 2002. Edieses editore


Cellula batterica

Schema che illustra la cellula di un batterio (sinonimo di procariote) con flagelli

Schema che illustra la cellula di un batterio (sinonimo di procariote) con flagelli

Schema che illustra la cellula di un batterio (sinonimo di procariote) senza flagelli

Schema che illustra la cellula di un batterio (sinonimo di procariote) senza flagelli


Forma e dimensione della cellula batterica

La cellula batterica è grande in genere di 1-2 micrometri, con variazioni comprese tra 0,2 a 30 micrometri. In base alla forma i batteri si distinguono in cocchi (sferici), bacilli (a bastoncello), spirilli (a spirale), vibrioni (a virgola), Spirochete (più curve).

Fig. A B C: Immagini di cellule batteriche osservate al Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) e post-colorate artificialmente. Immagine modificata da Purves et. 2000. Zanichelli editori.

Cocchi (x8000)
Bacilli (x6000)
Spirochete (x3000)

Divisione cellula batterica

Schema della divisione della cellula batterica

Il DNA batterico è legato al mesosoma (A). Da tale punto inzia la duplicazione del DNA (B).

Contemporaneamente avviene la sintesi di nuovo citoplasma (in blu) e nuova parete (in verde scuro) e la separazione delle due molecole di DNA(C). Infine avviene la separazione delle cellule figlie mediante una scissione mediana (D). Le cellule figlie a loro volta vanno incontro a una nuova divisione (F).

Schema della divisione della cellula batterica

Schema della divisione della cellula batterica


Principali Caratteristiche della cellula batterica

  • La cellula batterica è delimitata da una membrana plasmatica.
  • Il citoplasma non è suddiviso in compartimenti delimitati da membrane interne.
  • Al di sopra della membrana i batteri presentano una parete cellulare, la quale in seguito alla colorazione di Gram risulta colorata in blu-violetto (Gram +) o in rosso (Gram-).
  • La membrana plasmatica presenta una introflessione interna denominata mesosoma, a cui è legato il cromosoma batterico detto anche Nucleoide.
  • Il Nucleoide è costituito da un anello di DNA che è privo di proteine strutturali (si dice che il DNA è nudo). Il Nucleoide è direttamente immerso nel citoplasma.
  • I batteri si riproducono per scissione del citoplasma dopo duplicazione del cromosoma batterico.
  • Nel citoplasma sono presenti ribosomi particolari che presentano una costante di sedimentazione di 70S

Cellula Eucariotica

Eucariote – organismo unicellulare o pluricellulare, nelle cui cellule è distinguibile un nucleo e organelli interni delimitati da una membrana propria.

Schema della cellula eucaritica animale

Schema della cellula eucaritica animale

Schema della cellula eucaritica vegetale

Schema della cellula eucaritica vegetale


Struttura della cellula Eucariotica

Notare la presenza di compartimenti citoplasmatici delimitati da membrane. Il materiale nucleare è separato dal citoplasma da una doppia membrana.

Immagine da Alberts et al. 2004. L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli Editore

Micrografia al microscopio elettronico a trasmissione di una cellula animale e vegetale

Micrografia al microscopio elettronico a trasmissione di una cellula animale e vegetale


Sguardo sintetico alla struttura e funzione dei compartimenti cellulari

Membrana plasmatica

Il confine esterno della cellula è rappresentato dalla membrana plasmatica, un foglio continuo di molecole di fosfolipidi spesso circa 4-5 nm in cui sono immerse varie proteine.

Alcune di queste proteine servono da pompa e da canali per il trasporto di molecole specifiche all’interno e all’esterno della cellula.

Fonte: Alberts et al., L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004

Fonte: Alberts et al., L'essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004


Reticolo endoplasmatico

E’ costituito da sacchi e tubuli di membrana che si estendono attraverso il citoplasma delle cellule eucariotiche a racchiudere un vasto spazio intracellulare. La membrana dell’ER è in continuità strutturale con la membrana esterna dell’involucro ed è importante nella sintesi e nel trasporto di lipidi e proteine di membrana.

Il reticolo endoplasmatio ruvido (ER ruvido) ha in genere la forma di foglietti appiattiti ed ha la faccia esterna costellata di ribosomi che stanno sintetizzando proteine.

Il reticolo endoplasmatico liscio (ER liscio) ha in genere una forma più tubulare e non ha ribosomi attaccati. Ha una funzione importante nel metabolismo dei lipidi.

ER ruvido

ER ruvido

ER liscio

ER liscio


Apparato di Golgi

Un sistema di sacchi appiattiti e impilati, circondati da una membrana, coinvolto nella modificazione, nella separazione e nell’impacchettamento di macromolecole per la secrezione o per la spedizione di altri organelli.

Intorno all’apparato di Golgi vi sono numerose piccole vescicole circondate da una membrana (50 nm o più) che trasportano materiale fra l’apparato di Golgi e altri compartimenti della cellula.

Apparato di Golgi

Apparato di Golgi

Fonte: Alberts et al., L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004

Fonte: Alberts et al., L'essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004


Sguardo sintetico alla struttura e funzione dei compartimenti cellulari

Lisosomi: vescicole circondare da una membrana che contengono enzimi idrolitici coinvolti nelle digestioni cellulari.

Perossisomi: vescicole circondare da una membrana che contengono enzimi ossidativi che generano e distruggono acqua ossigenata.

Lisosomi

Lisosomi

Perossisomi

Perossisomi


Il citoscheletro

Nel citosol schiere di filamenti proteici formano strutture reticolari che danno alla cellula la sua forma e forniscono una base per il movimento. Le tre specie principali di filamenti del citoscheletro sono:

  1. microtubuli;
  2. filamenti di actina;
  3. filamenti intermedi.
Fonte: Alberts et al., L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004

Fonte: Alberts et al., L'essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004


I mitocondri

Con dimensioni simili a quelle di un batterio, i mitocondri sono le centrali elettriche di tutte le cellule eucariotiche, dove viene imbrigliata l’energia ottenuta combinando ossigeno con le molecole di cibo per produrre ATP.

Fonte: Alberts et al., L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004

Fonte: Alberts et al., L'essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004


Organelli speciali delle cellule vegetali

Cloroplasti: questi plastidi contenenti clorofilla sono organelli circondati da una doppia membrana che si trovano nelle piante superiori. Un sistema elaborato di membrane all’interno del cloroplasto contiene l’apparato fotosintetico.

Parete cellulare: le cellule vegetali sono circondate da una parete rigida composta da fibrille resistenti di cellulosa immerse in una matrice di altri polisaccaridi.

Vacuolo: grossa vescicola circondata da un’unica membrana che occupa fino al 90% del volume della cellula. Il vacuolo serve da riempitore e anche per la digestione intracellulare.

Cloroplasti
Parete cellulare
Vacuolo

Il nucleo

Il nucleo è l’organello più cospicuo della cellula ed è separato dal citoplasma da un involucro che consiste di due membrane. Tutto il DNA cromosomico è racchiuso nel nucleo, sotto forma di fibre di cromatina nelle quali è associato ad una massa uguale di proteine istoniche. Il contenuto del nucleo comunica con il citosol per mezzo di aperture nell’involucro nucleare chiamate pori nucleari.

Fonte: Alberts et al., L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004

Fonte: Alberts et al., L'essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli, 2004


I materiali di supporto della lezione

La colorazione di Gram

  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion