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Questions and Answers
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente un organismo fotoeterotrofo?
Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente un organismo fotoeterotrofo?
In una reazione redox, cosa accade alla specie chimica che si ossida?
In una reazione redox, cosa accade alla specie chimica che si ossida?
Quale tipo di organismo non è in grado di utilizzare l'ossigeno per la respirazione e morirebbe in sua presenza?
Quale tipo di organismo non è in grado di utilizzare l'ossigeno per la respirazione e morirebbe in sua presenza?
Durante la respirazione del glucosio, quale molecola si riduce?
Durante la respirazione del glucosio, quale molecola si riduce?
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Un organismo che utilizza composti chimici inorganici come fonte di energia e CO2 come fonte di carbonio è classificato come:
Un organismo che utilizza composti chimici inorganici come fonte di energia e CO2 come fonte di carbonio è classificato come:
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Qual è l'età approssimativa dell'universo, secondo le informazioni fornite?
Qual è l'età approssimativa dell'universo, secondo le informazioni fornite?
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Quale isotopo è più adatto per datare campioni di circa 723 milioni di anni fa?
Quale isotopo è più adatto per datare campioni di circa 723 milioni di anni fa?
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Le stromatoliti di cianobatteri permettono di datare le prime forme di vita fino a circa:
Le stromatoliti di cianobatteri permettono di datare le prime forme di vita fino a circa:
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Quale teoria scientifica è associata all'idea che la vita sulla Terra possa derivare da un'entità comune con biologia semplice?
Quale teoria scientifica è associata all'idea che la vita sulla Terra possa derivare da un'entità comune con biologia semplice?
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Qual è uno dei composti rivelati nel meteorite Allende, che supporta l'ipotesi della panspermia?
Qual è uno dei composti rivelati nel meteorite Allende, che supporta l'ipotesi della panspermia?
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Quale tra le seguenti basi azotate è stata trovata in tracce all'interno di campioni di meteoriti?
Quale tra le seguenti basi azotate è stata trovata in tracce all'interno di campioni di meteoriti?
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Secondo il testo, a cosa si riferisce il termine 'panspermia'?
Secondo il testo, a cosa si riferisce il termine 'panspermia'?
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Quale dei seguenti elementi NON era considerato abbondante nell'atmosfera primordiale secondo l'ipotesi di Oparin?
Quale dei seguenti elementi NON era considerato abbondante nell'atmosfera primordiale secondo l'ipotesi di Oparin?
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Quale era di tempo è associata alla presenza di vita secondo le prime datazioni (isotopi e stromatoliti)?
Quale era di tempo è associata alla presenza di vita secondo le prime datazioni (isotopi e stromatoliti)?
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Nell'esperimento di Miller-Urey, quale fonte di energia NON è stata utilizzata per simulare le condizioni della Terra primordiale?
Nell'esperimento di Miller-Urey, quale fonte di energia NON è stata utilizzata per simulare le condizioni della Terra primordiale?
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Quale delle seguenti affermazioni rappresenta una sfida all'ipotesi del brodo primordiale riguardo alla formazione delle membrane?
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Quale delle seguenti strutture batteriche è specificamente coinvolta nello scambio di DNA tra cellule batteriche?
Quale delle seguenti strutture batteriche è specificamente coinvolta nello scambio di DNA tra cellule batteriche?
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Quale materiale è stato ipotizzato per aver agito come catalizzatore nell'aggregazione di sostanze idrofobe in ambiente anaerobio?
Quale materiale è stato ipotizzato per aver agito come catalizzatore nell'aggregazione di sostanze idrofobe in ambiente anaerobio?
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Secondo l'ipotesi dell'origine idrotermale della vita, quale materiale poroso di origine vulcanica avrebbe potuto fornire un ambiente protetto per la formazione di polimeri?
Secondo l'ipotesi dell'origine idrotermale della vita, quale materiale poroso di origine vulcanica avrebbe potuto fornire un ambiente protetto per la formazione di polimeri?
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In quali condizioni ambientali alcuni batteri attivano la sporulazione?
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Quale meccanismo di riproduzione è stato ipotizzato per le protocellule?
Quale meccanismo di riproduzione è stato ipotizzato per le protocellule?
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Quale dei seguenti processi non è un meccanismo di ricombinazione genetica nei batteri?
Quale dei seguenti processi non è un meccanismo di ricombinazione genetica nei batteri?
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Nelle prime protocellule, quale di queste opzioni descrive meglio la potenziale origine del metabolismo?
Nelle prime protocellule, quale di queste opzioni descrive meglio la potenziale origine del metabolismo?
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Quale dei seguenti NON è un contributo dei batteri all'interno dell'ecosistema?
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Nella formazione delle prime protocellule, quale dei seguenti elementi è ritenuto fondamentale per la successiva evoluzione?
Nella formazione delle prime protocellule, quale dei seguenti elementi è ritenuto fondamentale per la successiva evoluzione?
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Quale processo viene utilizzato dai batteri per la riproduzione asessuata?
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Quale delle seguenti caratteristiche non è tipica dei batteri?
Quale delle seguenti caratteristiche non è tipica dei batteri?
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Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio gli organismi opportunisti?
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Quale delle seguenti applicazioni industriali non coinvolge l'uso di batteri?
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Qual è la principale differenza tra cellule eucariotiche e procariotiche?
Qual è la principale differenza tra cellule eucariotiche e procariotiche?
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Cosa differenzia le cellule vegetali da quelle animali a livello degli organelli?
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Qual è la funzione delle ciglia nei batteri?
Qual è la funzione delle ciglia nei batteri?
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Qual è il ruolo principale dei mitocondri all'interno delle cellule eucariotiche?
Qual è il ruolo principale dei mitocondri all'interno delle cellule eucariotiche?
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Perché i virus non sono considerati organismi "viventi" in senso stretto?
Perché i virus non sono considerati organismi "viventi" in senso stretto?
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Qual è la caratteristica principale di un'infezione cronica virale?
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Quale fu il primo virus ad essere stato scoperto, e in quale contesto?
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Cos'è un 'virione'?
Cos'è un 'virione'?
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Quale processo avviene quando l'ossigeno (O2) reagisce con gli elettroni secondo l'equazione fornita?
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Qual è la funzione principale della parete cellulare nei batteri?
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Quale componente strutturale è caratteristica dei batteri Gram-negativi ma non dei Gram-positivi?
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Durante la colorazione di Gram, quale passaggio è responsabile della decolorazione dei batteri Gram-negativi?
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Cosa sono i lipopolisaccaridi (LPS) e dove si trovano nei batteri?
Cosa sono i lipopolisaccaridi (LPS) e dove si trovano nei batteri?
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Flashcards
Membrana cellulare batterica
Membrana cellulare batterica
Un doppio strato fosfolipidico che circonda il citoplasma batterico, simile a quello delle cellule eucariotiche ma più sottile.
Parete cellulare batterica
Parete cellulare batterica
Una struttura rigida che fornisce forma e resistenza ai batteri. È composta da peptidoglicani e protegge il batterio dalla fagocitosi.
Membrana esterna batterica
Membrana esterna batterica
Uno strato esterno, presente solo nei batteri Gram-negativi, composto da lipopolisaccaridi (LPS). È responsabile della tossicità di alcuni batteri.
Colorazione di Gram
Colorazione di Gram
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Lipopolisaccaride (LPS)
Lipopolisaccaride (LPS)
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Autotrofi vs Eterotrofi
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Fototrofi vs Chemiotrofi
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Tipi di Respirazione
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Ossidazione e Riduzione
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Reazioni RedOx
Reazioni RedOx
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Capsula esterna
Capsula esterna
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Flagelli
Flagelli
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Pili sessuali
Pili sessuali
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Citoplasma
Citoplasma
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Scissione binaria
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Sporulazione
Sporulazione
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Trasduzione
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Coniugazione
Coniugazione
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Ipotesi della Panspermia
Ipotesi della Panspermia
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Origine inorganica della Vita
Origine inorganica della Vita
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Entità biologiche semplici
Entità biologiche semplici
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Stromatoliti e cianobatteri
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Datazione radiometrica
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Carbonio-14 (14C)
Carbonio-14 (14C)
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Uranio-238 (238U)
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Composti organici nelle meteoriti
Composti organici nelle meteoriti
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L'ipotesi di Oparin
L'ipotesi di Oparin
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L'esperimento di Miller-Urey
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Il problema dell'idrofobicità
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Argille e pirite: catalizzatori per membrane
Argille e pirite: catalizzatori per membrane
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L'ipotesi idrotermale
L'ipotesi idrotermale
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Caratteristiche della protocellula
Caratteristiche della protocellula
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Cosa sono i virus?
Cosa sono i virus?
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Come si riproducono i virus?
Come si riproducono i virus?
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Quali sono i tipi di infezioni virali?
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Dove si trova il DNA?
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Cosa fanno i mitocondri?
Cosa fanno i mitocondri?
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Cosa sono i cloroplasti?
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Cosa fanno il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi?
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Cosa è un virione?
Cosa è un virione?
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Study Notes
Organismi viventi ed entità biologiche
- Gli organismi viven, inclusi virus, batteri, e cellule eucariotiche, sono oggetto di studio.
- Diversi organismi sono suddivisi in categorie e classificati per le loro caratteristiche.
- La tassonomia è la disciplina che classifica ed ordina gli organismi viven.
L'origine della Vita
- L'universo si stima abbia circa 13 miliardi di anni.
- La Terra si stima abbia circa 4,4 miliardi di anni.
- La vita si stima abbia circa 3,9 - 2,7 miliardi di anni.
- I radioisotopi sono utilizzati per la datazione.
- Ad esempio, 14C ha un tempo di dimezzamento di 5730 anni.
- 235U ha un tempo di dimezzamento di 723 milioni di anni.
- 40K ha un tempo di dimezzamento di 1300 milioni di anni.
- 238U ha un tempo di dimezzamento di 4510 milioni di anni.
- Le stromatoliti di cianobatteri, dette anche "pietre a tappeto", offrono indizi sulle prime forme di vita risalenti a 3,7 miliardi di anni fa.
- Le stromatoliti sono state scoperte in Australia.
La teoria evoluzionistica e l'origine inorganica della Vita
- Darwin e Wallace (1858) hanno suggerito un'origine comune per le forme di vita.
- Un'ipotesi è che sulla Terra fossero presenti le condizioni favorevoli alla comparsa spontanea della vita.
Ipotesi dell'origine della Vita: N* 1 - Dallo spazio profondo
- Nel 1969, sono stati ritrovati frammenti del meteorite Allende in Messico, contenenti composti a base carboniosa, inclusi aminoacidi.
- Questa scoperta ha portato all'ipotesi della panspermia.
Presenza di basi azotate nei campioni di meteoriti
- L'analisi di campioni di meteoriti ha mostrato la presenza di basi azotate in tracce.
- Queste basi azotate (guanina, ipoxantina, xantina, adenina, ecc.) sono composti importanti per la vita.
Ipotesi dell'origine della Vita: N* 2 – L'origine organica
- Nel 1922, Oparin ipotizzò un periodo di evoluzione chimica sulla Terra, dove i composti inorganici, contenenti C, N, O e H, potevano organizzarsi in forme complesse in acqua e nell'atmosfera.
- Diverse fonti di energia (scariche elettriche, vulcani, sole) sarebbero state presenti.
- Queste condizioni avrebbero potuto formare i primi sistemi di membrana nelle pozze, nei laghi e nei mari.
L'esperimento di Miller-Urey
- L'esperimento di Miller e Urey ha dimostrato la possibilità di formare amminoacidi e altre molecole organiche dalle condizioni primordiali ipotizzate da Oparin.
- Il loro esperimento dimostrava che in un ambiente privo di ossigeno, sottoponendo determinate molecole ai fulmini, si sarebbero potuti formare i mattoni della vita.
La formazione delle membrane
- L'ipotesi del brodo primordiale è in contrapposizione alla natura idrofobica degli acidi grassi che compongono le membrane cellulari.
- Tuttavia, argille, fanghi e pirite possono aver catalizzato l'aggregazione di sostanze idrofobe in ambienti anaerobici, necessari per la formazione delle membrane.
Ipotesi dell'origine della Vita: N* 3 – Origine idrotermale
- L'origine idrotermale ipotizza che le fessure idrotermali sottomarine abbiano fornito un ambiente protetto e ricco di composti in cui sono potuti formarsi i mattoni della vita.
- I composti necessari alla vita potrebbero essersi concentrati in queste fenditure, favorendo la formazione dei primi sistemi di membrana.
- La scoperta di organismi che usano le sorgenti idrotermali per l'energia e i nutrienti sostiene questa ipotesi.
Caratteristiche della protocellula
- La protocellula potenzialmente, aveva processi metabolici eterotrofi(prelevando nutrienti dall'esterno), e processi metabolici autotrofi (utilizzando il calore per l'anidride carbonica).
- I meccanismi di riproduzione simile alla gemmazione.
- Le protocellule avrebbero potuto avere materiale genetico non esclusivamente nel DNA.
Un mondo primordiale di RNA
- I ribozimi sono una classe di RNA con attività catalitica, suggerendo che l'RNA potesse svolgere sia funzioni di informazione genetica che di catalisi nelle protocellule.
I processi endosimbiontici
- I processi endosimbiontici ipotizzano che alcuni organelli cellulari (mitocondri e cloroplasti) abbiano avuto origine da procarioti che sono stati inglobati in cellule più grandi.
Classificazione gerarchica dei viventi
- La sistematica ordina gli organismi viven in base ai gruppi di appartenenza.
- La tassonomia utilizza una gerarchia: Dominio, Regno, Phylum, Classe, Ordine, Famiglia, Genere, Specie.
- Ogni livello della gerarchia include organismi con caratteristiche comuni.
Classificazione dei batteri
- I batteri vengono classificati in base alla loro forma e morfologia.
- Le forme includono bacilli (bastoncini), cocchi (sfere), spirilli (a spirale), vibrioni ecc.
- Possono apparire isolati, accoppiati in coppie, in catene, o in gruppi.
Temperatura di crescita
- I batteri sono classificati anche in base alla loro temperatura di crescita ottimale:
- Psicrofili (temperature basse)
- Mesofili (temperature intermedie)
- Termofili (temperature elevate)
Metabolismo e fonti di energia
- I batteri possono essere classificati in base alle loro fonti di energia: fototrofi (energia dalla luce), chemiotrofi (energia da composti chimici).
- I batteri possono essere classificati in base alla loro fonte di carbonio: autotrofi (carbonio dalla CO2), eterotrofi (carbonio da composti organici).
- I batteri possono essere anaerobi (non necessitano di ossigeno) o aerobi (necessitano di ossigeno) obbligati o facoltativi.
- I batteri si distinguono per i loro metodi di metabolismo, sia per la fonte di energia che di carbonio.
Reazioni di ossidoriduzione (RedOx)
- Le reazioni di ossidoriduzione (RedOx) sono reazioni che comportano il trasferimento di elettroni tra due specie chimiche.
- L'ossidazione è la perdita di elettroni, mentre la riduzione è l'acquisto di elettroni.
- L'ossidoriduzione è fondamentale per molti processi biologici.
Morfologia esterna (colorazione di Gram)
- La colorazione di Gram è una tecnica utilizzata per distinguere i batteri in base alla loro struttura della parete cellulare.
- I batteri Gram-positivi hanno una parete cellulare spessa con uno strato di peptidoglicani.
- I batteri Gram-negativi hanno una parete cellulare più sottile che contiene uno strato di peptidoglicano più sottile.
Strutture che «circondano» i batteri
- Le strutture attorno ai batteri variano, influenzando la loro struttura e funzione.
- Le membrane, i flagelli , le ciglia, e la capsula sono strutture importanti per l'adesione, l'ingresso e l'efficienza metabolica.
Organizzazione interna
- I procarioti hanno un'organizzazione interna relativamente semplice, a differenza degli eucarioti.
- I procarioti hanno un citoplasma e materiale genetico (DNA) non delimitato da organelli legati alla membrana.
Riproduzione
- La riproduzione nei procarioti avviene principalmente per scissione binaria, un processo che crea due cellule figlie identiche.
- Alcuni batteri possono formare spore in risposta a condizioni ambientali avverse, consentendo loro di sopravvivere.
Diversità genetica nei procarioti
- La diversità genetica nei procarioti avviene per mutazione spontanea e ricombinazione genetica, includendo trasformazione, trasduzione e coniugazione.
I batteri in natura, I batteri e l'organismo umano, I batteri per il futuro
- I batteri svolgono un ruolo cruciale nel ciclo della materia e della sostanza organica.
- I batteri possono interagire con gli organismi umani, agendo come commensali o come causa di patologie.
- I batteri sono utilizzati in diversi processi ed attività, come fermentazioni, biotecnologie, depurazione delle acque.
Alcuni procarioti cooperano...
- Alcuni procarioti cooperano in diversi modi, interagendo con i loro ambienti.
- Alcuni procarioti si raggruppano e creano strutture complesse che creano problemi economici o di salute.
Eucarioti
- Gli eucarioti sono organismi che hanno un nucleo definito e diversi organelli legati alla membrana nel citoplasma.
- Sono unicellulari (protisti) o multicellulari (funghi, piante, animali).
Cellule eucariote
- Gli eucarioti sono unicellulari (protisti), e pluricellulari (funghi, piante, animali).
- Gli eucarioti hanno un nucleo delimitato da una membrana nucleare (nucleolemma).
- Hanno molti organelli deputati a funzioni molto diverse.
Nucleo → dove si trova il DNA e quindi tutte le informazioni genetiche
- Il nucleo è sede del materiale genetico (DNA) di una cellula eucariotica, organizzato in cromosomi.
- È delimitato da una membrana nucleare (nucleolemma), che separa il DNA dal citoplasma.
Mitocondri → dove si produce l'energia necessaria alla cellula per sopravvivere
- I mitocondri sono organelli cellulari deputati alla respirazione cellulare, un processo che genera energia sotto forma di ATP.
- La struttura dei mitocondri presenta una doppia membrana.
Cloroplasti → dove la luce e la CO2 si combinano per produrre glucosio tramite la fotosintesi
- I cloroplasti sono organelli cellulari presenti nelle cellule vegetali e in alcune alghe che svolgono la fotosintesi.
- I cloroplasti contengono clorofilla, necessaria per catturare l'energia solare durante il processo fotosintetico.
Organuli membranosi → reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi → la fabbrica dei componenti cellulari
- Reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi sono organelli legati alle membrane all'interno delle cellule eucariotiche.
- Sono coinvolti nella sintesi, nel processamento e nell'imballaggio delle proteine e degli altri componenti cellulari.
Virus
- I virus sono entità biologiche che non sono propriamente "viventi" e devono sfruttare una cellula ospite per la replicazione.
- I virus si replicano sfruttando le componenti e le strutture metaboliche della cellula dove si inseriscono.
Virione
- Virione è la particella virale al di fuori della cellula e non è un organismo vivente.
- Genomi di DNA o RNA, a filamenti singoli o doppi.
- Capside: involucro proteico che protegge il genoma che ha subunità chiamate capsomeri.
- Involucro (pericapside): doppio strato fosfolipidico che alcuni virus sviluppano.
Tipi di genoma virale
- I virus possono avere genomi a DNA o RNA, a filamenti singoli o doppi.
- ssDNA, dsDNA, ssRNA, dsRNA
- L'RNA può fungere da mRNA, o come stampo per l'mRNA.
Ciclo riproduttivo e vitale dei virus
- I virus si replicano all'interno di cellule ospiti che hanno un recettore adatto.
- I virus utilizzano il macchinario cellulare dell'ospite per creare copie del proprio genoma e delle proteine.
Ingresso per endocitosi recettore-mediata
- Questo è un processo in cui i virus entrano nella cellula ospite avvolgendosi attorno al virus, per poi fondersi con la membrana e rilasciare il virus all'interno della cellula ospite.
Ciclo litico del fago virulento (T4)
- Il fago virulento ha un ciclo litico, distruggendo la cellula ospite alla fine del ciclo.
- Il fago inietta il proprio genoma nella cellula.
Ciclo litico e lisogeno di un fago temperato (fago lambda)
- Un fago temperato ha un ciclo lisogeno che non distrugge la cellula ospite alla fine del ciclo, a differenza del suo ciclo litico.
- Il genoma del fago temperato si integra nel genoma della cellula ospite.
Ciclo vitale acuto di SARS-CoV-2
- Il coronavirus SARS-CoV-2 ha grandi glicoproteine (Spike) che formano una corona.
- Il virus infetta principalmente le vie respiratorie.
Ciclo vitale latente di HIV
- Il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) infetta i linfociti T, cellule del sistema immunitario.
- Il virus ha un genoma a RNA e usa la trascrittasi inversa per integrarlo in DNA.
Sono comparsi prima le cellule o i virus?
- La teoria della co-evoluzione suggerisce che le interazioni cellula-virus durante l'evoluzione possano aver portato allo scambio e alla comparsa di geni.
- Molti geni procarioti o eucariotici sono rilevabili anche nei virus.
Ma i virus fanno solo male?
- I virus hanno diversi ruoli nelle cellule, e possono essere sia oncolitici (uccidendo cellule tumorali) che vettori per la terapia genica o vaccini
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Questo quiz esplora concetti fondamentali della biologia, inclusi gli organismi fotoeterotrofi e le loro interazioni chimiche. Si tratta di domande che coprono la respirazione cellulare, la datazione dei campioni, e le origini della vita sulla Terra. Metti alla prova la tua conoscenza su argomenti chiave e scoperte scientifiche.