Istituto Comprensivo Massarosa 2 Percorsi per capire Laboratori del Sapere Scientifico. Virus e Batteri. biologia e caratteristiche...

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1 Istituto Comprensivo Massarosa 2 Percorsi per capire Laboratori del Sapere Scientifico Virus e Batteri biologia e caratteristiche... Paolo Ercolini Piano di Conca, 11 novembre 2013 Fonti internet rilevate dal docente

2 Le entità biologiche più numerose sul nostro pianeta sono costituite da dimensioni talmente ridotte da non poter essere osservate ad occhio nudo Svolgono funzioni critiche nel contesto ambientale, spesso venendo a contatto con organismi di ogni tipo, uomo compreso Si tratta dei VIRUS e dei BATTERI che sono spesso patogeni per forme di vita multicellulari, ma anche fondamentali per svolgere i cicli biologici dell azoto, dello zolfo, del carbonio o in generale dai flussi di energia provenienti dal sole e da fonti inorganiche

3 4,5 miliardi di anni di vita del pianeta Riconduciamo il tutto ad un anno 1 gennaio - origine della Terra (dove il 31 dicembre è il presente) Fino a giugno - organismi unicellulari: alghe, BATTERI e amebe A ottobre - compare il primo animale dotato di testa L uomo entra in scena il 31 dicembre

4 OGGI primi esseri umani 500 milioni di anni un miliardo di anni primi animali di terraferma prime forme corporee 4 miliardi di anni comparsa della vita 4,5 miliardi Linea del tempo

5 I cinque regni 1 - Monera - batteri, organismi unicellulari detti PROCARIOTI (tutti unicellulari - privi del nucleo e di altre strutture citoplasmatiche) 2 - Protisti - organismi unicellulari detti EUCARIOTI (sia unicellulari che pluricellulari con un vero nucleo e altre strutture citoplasmatiche) L invasione o inglobamento di alcune Monere con altre specie affini, avrebbe dato origine ai Protisti

6 3 - Fungi - muffe, funghi, lieviti e altri organismi simili 4 - Plantae - energia dal sole (processo fotosintetico) 5 - Animalia - organismi che dipendono da altre forme di vita per quanto riguarda le loro esigenze alimentari

7 I virus sono più piccoli dei batteri ma non per questo meno evoluti Dimensioni Virus dell influenza ,0005 micrometri cubi Virus della poliomielite ,00001 micrometri cubi Batteri fotosintetici micrometri cubi 1 micrometro (µm) = 10-6 m

8 Semiconservatività del DNA Le nuove molecole sono date da un filamento vecchio e da uno nuovo

9 I Virus Acellulari Non derivano da virus preesistenti Si sviluppano e si riproducono all interno di cellule di specifici ospiti

10 Lisi cellulare Ciclo di replicazione di un Virus

11 La lisi cellulare, ossia la rottura delle cellule, si manifesta per esempio con le manifestazioni cutanee dell Erpes simplex Così come per le lesioni causate dal vaiolo Virus con doppio filamento a DNA dna Entrata nella cellula trascrizione replicazione Ricostituzione delle particelle virali progenie e fuoriuscita dalla cellula, per lisi traduzione

12 Virus A (HAV) L epatite da virus A è endemica in tutto il mondo principalmente nei paesi sottosviluppati Agente eziologico - gruppo dei Picornavirus (enterovirus) Trasmissione del virus - di tipo orofecale Cibi contaminati - infettano i soggetti che li ingeriscono I soggetti malati eliminano i virus con le feci L inquinamento delle acque fognarie può portare alla contaminazione delle acque potabili e delle coltivazioni. I cibi considerati più a rischio sono principalmente i frutti di mare crudi, come pure l acqua, la frutta e le verdure crude

13 Virus B (HBV) L epatite da virus B è dovuta ad un virus molto diffuso in tutto il mondo Agente eziologico - gruppo dei Hepadriavirus (virus a DNA) Trasmissione del virus - scambio di sangue (tossicodipendenti, emotrasfusioni, lesioni accidentali con materiali contaminati, per via parenterale inapparente, per trasmissione verticale, ossia da madre a figlio durante la gravidanza)

14 Virus HIV o dell immunodeficienza umana Famiglia - Retrovirus (RNA) Meccanismo - enzima specifico, trascrittasi inversa, che trasforma il proprio patrimonio genetico in un doppio filamento di DNA Inserimento del nuovo DNA nella cellula ospite, comunque infettata e da lì di fatto la produzione di nuove particelle virali Indebolimento dell organismo in quanto le cellule bersaglio sono particolari cellule del sistema immunitario

15 Ciclo di replicazione del virus HIV

16 Virus HIV - I Trascrittasi inversa RNA genoma virale

17 Caratteristiche del Virus HIV Il Virus HIV è un parassita delle cellule umane Esso si introduce nella cellula colpita dall infezione in genere un linfocita del sangue Riduce la cellula delle sostanze nutritive Utilizza il DNA della cellula per costruire il proprio genoma e produrre nuovi VIRIONI I Virioni usciranno dalla cellula che, esaurite le proprie energie, morirà

18 Insetti come ad esempio le zanzare, non trasmettono il virus HIV Animali domestici quali cani e gatti, non trasmettono il virus HIV Rischio di contrazione Rapporti sessuali (non protetti) Trasfusioni di sangue infetto Trasmissione materno - fetale

19 Forme dei virus Elicoidale (avvolti a spirale come una molla) Icosaedrica (riferibile ad un solido regolare a 20 facce) Arbovirus (provenienti da artropodi - arthropod-borne viruses) Causa: encefaliti nell uomo e in altri mammiferi Fattore principale: puntura di certi insetti

20 I Batteri Molte sono le malattie dovute a forme microbiche Invasività del patogeno Tossigenicità - capacità di produrre sostanze chimiche dannose per l ospite

21 OGGI primi esseri umani 500 milioni di anni un miliardo di anni primi animali di terraferma prime forme corporee 4 miliardi di anni 3,5 miliardi 4,5 miliardi comparsa della vita Linea del tempo

22 Suddivisioni basate sulla natura della parete cellulare dei batteri Batteri gram-positivi- colorazione dal blu al viola Batteri gram-negativi - colorazione dal rosa al rosso Micoplasmi (privi di parete cellulare) Archeobatteri

23 La maggior parte dei batteri si riproduce per divisione asessuale o vegetativa Per una maggior sopravvivenza possono produrre endospore Sono state osservate endospore che hanno germinato dopo più di un migliaio di anni di quiescenza

24 Urina contenente leptospire che possono mantenersi vitali per mesi sul suolo Contagio tramite contatto diretto o indiretto dell urina presente sul suolo o nell acqua Ciclo della Leptospirosi