Fosfolipidi nelle membrane degli Archaea. Archaea. Bacteria. Lipidi di membrana negli Archei

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1 Fosfolipidi nelle membrane degli Archaea - Chiralità del glicerolo - Legame catena alifatica-glicerolo - Catena alifatica (acido grasso) Archaea isoprene a c c d d a Bacteria b b Lipidi di membrana negli Archei eteri tra due catene isoprenoidi e un glicerolo: di-eteri oppure eteri tra due catene isoprenoidi e due gliceroli: tetra-eteri Brock BM Strutture delle membrane negli Archaea Doppio foglietto con di-eteri (due catene isoprenoidi e una molecola di glicerolo) Monostrato con tetra-eteri (una catene isoprenoide più lunga e due molecole di glicerolo) Brock BM

2 Funzioni della membrana citoplasmatica Isola dall ambiente extracellulare (barriera di permeabilità) Mette in contatto e controlla gli scambi con l ambiente cellulare (permeabilità, trasporti passivi e attivi) Funzioni della membrana citoplasmatica Percepisce le variazioni ambientali e trasmette segnali ai sistemi metabolici, chemiotattici e genetici Secerne prodotti extracellulari ed è la sede della biosintesi di costituenti delle strutture extracitoplasmatiche Funzioni della membrana citoplasmatica Accumula energia chimica, elettrica e osmotica (forza protonmotrice) Trasforma energia elettrica, chimica o luminosa in forza protonmotrice (Respirazione, Fotosintesi) Trasforma la forza protonmotrice in energia chimica (ATP), cinetica (flagelli),

3 Sulla membrana plasmatica dei procarioti avvengono i processi di produzione e trasformazione dell'energia chimica e - POTERE RIDUCENTE [NAD(P)H] negli eucarioti questi processi avvengono sulle membrane interne dei mitocondri CATENA DI TRASPORTO DI ELETTRONI POTENZIALE CHEMIO- OSMOTICO DI MEMBRANA OSSIGENO O ALTRI COMPOSTI INORGANICI O ORGANICI ACCETTANO GLI ELETTRONI ATP Sulla membrana dei procarioti avvengono i processi di cattura e trasformazione dell'energia luminosa in energia chimica ENERGIA LUMINOSA H 2 O (O ALTRO) e - POTERE RIDUCENTE [NAD(P)H] OSSIGENO negli eucarioti questi processi avvengono sulle membrane interne dei cloroplasti (tilacoidi) CATENA DI TRASPORTO DI ELETTRONI POTENZIALE CHEMIO- OSMOTICO DI MEMBRANA ATP CELLULA EUCARIOTE e PROCARIOTE

4 MATERIA I: CARBONIO le cellule viventi possono ottenere il carbonio di cui necessitano: - da sostanze organiche ETEROTROFI - da carbonio inorganico (CO 2 ) AUTOTROFI MATERIA I: CARBONIO (bis) le cellule viventi eterotrofe hanno requisiti nutrizionali molto diversificati: - necessità di una unica sostanza organica come fonte di carbonio PROTOTROFI - necessità di più sostanze organiche come fonti di carbonio per biosintesi macromolecolari AUXOTROFI ENERGIA: FONTI DI APPROVVIGIONAMENTO LUMINOSA: FOTOTROFI: batteri, (archea), alghe, piante CHIMICA: CHEMIOTROFI -da composti chimici inorganici: CHEMIOLITOTROFI: batteri, archea -da composti chimici organici: CHEMIORGANOTROFI batteri, archea, eucarioti

5 Alcuni meccanismi di trasporto attraverso la membrana Brock BM Agenti antibatterici che agiscono sulla membrana Detergenti, solventi organici Alcuni antibiotici che danneggiano la membrana (polimixine) Alcuni antibiotici che interferiscono con biosintesi che avvengono nella membrana Composti ionofori RIVESTIMENTI ESTERNI ALLA MEMBRANA PARETE : CAPSULA: presente in quasi tutti i batteri. Ne esistono due tipi principali, caratteristici dei due grandi suddivisioni dei Bacteria: - Gram negativi -Grampositivi - composta da polisaccaridi. Non sempre presente.... STRATI "S":- rivestimenti proteici, struttura quasi-cristallina.

6 LA PARETE CELLULARE DEI BATTERI DUE STRUTTURE DI BASE DIVIDONO I BACTERIA IN DUE GRUPPI Gram negativi Gram positivi La superficie cellulare dei Gram - e dei Gram + Il lisozima digerisce la parete di peptidoglicano Brock BM

7 N-acetil-glucosammina N-acetil-muramico Tetrapeptide Ponti interpeptidici Neidhardt PBC Uno strato di mureina: filamenti di peptidoglicano legati tramite le catene peptidiche laterali Legami interpeptidici

8 Gli Archaea non hanno peptidoglicano. Alcuni hanno una molecola che ha qualche somiglianza (pseudo peptidoglicano) Altri hanno pareti fatte di proteine e/o altri polimeri. Mureina e pseudomureina Nella parete dei Gram positivi vi sono altri polimeri importanti: Acidi teicoici Acidi teicuronici Polisaccaridi che rafforzano la parete, conferiscono proprietà chimico-fisiche particolari alla cellula, e costituiscono antigeni di superficie specifici Acido teicoico

9 L involucro dei Gram positivi Brock BM L involucro dei batteri Gram negativi Il LipoPoliSaccaride (LPS) Il lipopolisaccaride è genericamente tossico (pirogeno). Il lipide A è la componente tossica. Viene detto ENDOTOSSINA.

10 La membrana esterna dei batteri Gram negativi costituisce un'efficiente barriera di permeabilità Neidhardt PBC Antibiotici inibitori della sintesi della parete batterica β-lattamici: penicilline, cefalosporine Inibiscono la biosintesi del peptidoglicano. Sono molto efficaci contro i Gram positivi Un po meno contro i Gram negativi (problemi di ingresso) Per nulla contro Archei (ed eucarioti) Altre strutture dell involucro batterico Flagelli Capsula polisaccaridica Pili e Fimbrie

11 Strutture esterne Funzioni Flagelli Pili Fimbrie Capsula Motilità Motilità, adesività, contatto, trasferimento di DNA o proteine Motilità, adesività, invasione Resistenza, difesa, invasione

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