Relazioni evolutive tra i viventi. Le distanze tra le ramificazioni sono proporzionali alla entità della differenza

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1 Relazioni evolutive tra i viventi. Le distanze tra le ramificazioni sono proporzionali alla entità della differenza LUCA: Last Universal Common Ancestor

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3 1 µm ARCHAEA La morfologia e le dimensioni degli archaea sono simili a quelle dei batteri µm

4 1 µm

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6 Procarioti: I padroni del pianeta? Quante specie diverse? Probabilmente molti milioni (soltanto nelle nostre cavità gengivali almeno 415 specie). Quali ambienti? Tutti, dal nostro organismo alle profondità marine o al sottosuolo, dal gelo fino a temperature superiori a 100 C. Quanti individui? La biomassa batterica totale è paragonabile a quella di tutti i vegetali (5 *10 17 g carbonio) Quale importanza ecologica? La nostra vita dipende dai batteri (es. ciclo dell azoto)

7 La maggior parte dei procarioti conduce vita autonoma o si organizza in biofilm, nutrendosi di materiale organico disponibile nell ambiente o attuando la fotosintesi. Alcuni procarioti sono parassiti e possono provocare importanti patologie nell uomo o in altri animali o in vegetali

8 1 µm ARCHAEA La morfologia e le dimensioni degli archaea sono simili a quelle dei batteri µm

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10 Avvolge la cellula, controlla gli scambi di sostanze con l ambiente esterno, percepisce segnali chimici e fisici e ne informa la cellula, è sede di specifiche reazioni chimiche.

11 Avvolge la cellula, controlla gli scambi di sostanze con l ambiente esterno, percepisce segnali chimici e fisici e ne informa la cellula, è sede di specifiche reazioni chimiche. Citoplasma: è la componente non strutturata in organuli morfologicamente distinguibili e contiene in forma di soluzione le molecole che partecipano a moltissime funzioni cellulari

12 All interno del nucleo è conservata l informazione genetica (DNA) e si svolgono le prime tappe della sua espressione. Nel nucleolo vengono prodotte alcune delle componenti dei ribosomi e si verifica l assemblaggio di questi organelli. L involucro nucleare è un sistema di membrane che controlla il traffico di materiale tra l ambiente nucleare e il citoplasma.

13 Il contenuto in DNA del nucleo di ogni cellula umana è di circa 6.4 miliardi di nucleotidi, per una lunghezza totale di circa due metri! In proporzione sarebbe come infilare 40 kilometri di filo di ragno dentro una palla da tennis

14 L'RNA messaggero (mrna) è una molecola di RNA lineare di lunghezza variabile che ha il compito di trasferire nel citoplasma l informazione contenuta nei geni che codificano per proteine, come stabilito dal dogma della biologia cellulare.

15 Rappresentano i macchinari molecolari responsabili della sintesi delle proteine, sotto il controllo dell informazione proveniente dal nucleo

16 Il reticolo endoplasmatico è costituito da un complesso sistema di membrane che crea un insieme di tubuli e cisterne intercomunicanti. È sede di sintesi di molti composti, tra cui le stesse componenti delle membrane, e accumula al proprio interno o rilascia specifiche molecole. Tramite in sistema dinamico di vescicole è in comunicazione con l Apparato di Golgi o con l ambiente esterno.

17 L Apparato di Golgi è costituito da un complesso sistema di membrane e rappresenta la centrale di rielaborazione e smistamento delle proteine derivanti dal reticolo endoplasmatico

18 Membrana plasmatica, Reticolo endoplasmatico, Apparato di Golgi e Involucro nucleare rappresentano un sistema complesso dinamicamente interconnesso.

19 I lisosomi sono circondati da membrana e contengono enzimi destinati a digerire materiale fagocitato dalla cellula o organelli cellulari destinati alla demolizione

20 Il citoscheletro è costituito da un insieme complesso di filamenti o tubuli proteici, che formano un sistema di supporto meccanico intracellulare e governano i movimenti cellulari, come un vero e proprio sistema muscolo-scheletrico della cellula.

21 I mitocondri sono circondati da una doppia membrana e rappresentano la centrale energetica della cellula, ricavando l energia dagli alimenti e mettendola a disposizione per tutte le necessità

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23 composizione chimica simile informazione genetica con lo stesso codice vie metaboliche simili membrane cellulari di composizione e struttura simili meccanismi simili per la conservazione e la trasformazione dell energia meccanismi simili per la conservazione e la utilizzazione della informazione genetica

24 Batteri, Archea Eucarioti Nucleo assente presente Diametro 1 µm µm Citoscheletro Proteine diverse Membrane interne assenti presenti Presente: actina e tubulina Contenuto DNA (bp) 1-5 milioni milioni Cromosomi 1 molecola circolare Molecole multiple lineari

25 Proteine associate a DNA Rielaborazione RNA Proteine ribosomali Inizio trascrizione Batteri Archea Eucarioti Scarse simili a istoni Istoni Assente Moderata Ampia Tipo batterico Tipo eucariote Inizio traduzione Tipo batterico Tipo eucariote Tipo eucariote Tipo eucariote RNA Ribosomali batterici Tipo archea Tipo eucariote

26 Un virus è un organismo vivente? Possiamo considerare vivente il nostro DNA? Definizione di cellula (o di vivente) Struttura dotata di un programma completo per dirigere le proprie funzioni e di un apparato completo per eseguire il programma. Funzioni: Ottenere dall ambiente materia prima ed energia Produrre e mantenere le proprie strutture Riprodursi trasmettendo alla progenie il programma

27 Un virus è essenzialmente una molecola di acido nucleico confezionata in un involucro proteico Il DNA virale entra nella cellula ospite. La cellula infettata esegue il programma contenuto nel DNA virale, producendo molte copie del virus. Le nuove copie del virus escono e infettano altre cellule Tutti i virus sono parassiti obbligati di animali, piante o batteri

28 Il virus dell immunodeficienza umana (HIV, Human Immunodeficiency Virus) è l'agente responsabile della sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS). L HIV ha una struttura sferica del diametro di circa nm. Il materiale genetico del virus è costituito da due copie di RNA identiche

29 l infezione da parte del virus, con integrazione del genoma virale

30 Linfocita esecuzione del programma virale: produzione di nuovi virus, gemmazione e infezione di nuove cellule

31 Linfocita infettato dal virus HIV. virus (in blu) fuoriescono dalla cellula per infettare altri linfociti.