Origine della vita e teoria cellulare

L'adenosina trifosfato (ATP) è una molecola che funge da deposito di energia chimica all'interno delle cellule.

Quando un legame tra due gruppi fosfato nell'ATP viene rotto, si rilascia una grande quantità di energia.

L'ATP e il GTP possono essere trasformate in molecole cicliche chiamate cAMP e cGMP.

Il DNA è un acido nucleico composto da due filamenti antiparalleli, tenuti insieme da legami idrogeno tra le basi azotate.

I nucleotidi del DNA sono costituiti da uno zucchero desossiribosio, un gruppo fosfato e una base azotata (adenina, citosina, guanina o timina).

Le basi azotate del DNA sono complementari e si appaiano in modo specifico: adenina con timina (A-T) e citosina con guanina (C-G).

Il DNA è una molecola informazionale: l'informazione genetica è codificata nella sequenza delle basi azotate.

Il DNA trasmette l'informazione genetica replicandosi e trascrivendo la sua informazione in RNA, che poi viene tradotto in proteine.

Il DNA è organizzato in lunghe molecole lineari chiamate cromosomi. Ogni cellula del nostro corpo (a parte i gameti) contiene 46 cromosomi.

Il DNA nella sua forma più comune è una doppia elica, con due filamenti di nucleotidi uniti da legami idrogeno. Questa struttura si chiama "DNA a doppia elica".

L'ipotesi del mondo a RNA propone che l'RNA, non il DNA, fosse la principale molecola di ereditarietà nella vita primitiva. L'RNA può fungere sia da vettore di informazione genetica, come il DNA, sia come enzima, chiamato ribozima.

I ribozimi sono molecole di RNA che hanno attività catalitica, cioè possono accelerare le reazioni chimiche. Essi rappresentano un'evidenza a favore dell'ipotesi del mondo a RNA.

I retrovirus sono virus che hanno un genoma a RNA e usano l'enzima trascrittasi inversa per convertire il loro RNA in DNA. Questo processo fornisce un'ulteriore evidenza a favore dell'ipotesi che il DNA si sia evoluto dall'RNA.

L'evoluzione chimica è l'ipotesi che la vita sulla Terra sia emersa da reazioni chimiche che hanno portato alla formazione di molecole organiche semplici da molecole inorganiche. Queste molecole si sono poi organizzate in strutture più complesse, portando alla nascita delle prime cellule.

La Terra si è formata circa 4,6 miliardi di anni fa. La vita è apparsa circa 1 miliardo di anni dopo, e le prime forme di vita unicellulari sono apparse circa 3 miliardi di anni fa.

Cianobatteri sono batteri fotosintetici che hanno giocato un ruolo fondamentale nell'evoluzione della vita sulla Terra. La loro comparsa ha permesso all'atmosfera terrestre di arricchirsi di ossigeno.

Gli organismi unicellulari sono i più semplici, formati da una singola cellula. Possono però unirsi in catene o gruppi.

Le cellule procariotiche non hanno un nucleo definito e il loro DNA è disperso nel citoplasma, in una regione chiamata nucleoide.

La parete cellulare dei batteri è composta da peptidoglicano, una combinazione di zuccheri e proteine, e in alcuni casi da una membrana esterna.

La capsula mucosa, presente in alcuni batteri, è uno strato esterno di polisaccaridi che offre protezione e riserva energetica.

I flagelli sono strutture filamentose che consentono ai batteri di muoversi. Sono costituiti da una proteina chiamata flagellina.

I pili sono piccoli filamenti proteici che consentono ai batteri di aderire alle superfici o ad altri batteri.

Le cellule eucariotiche sono più grandi e complesse rispetto alle procariotiche. La loro caratteristica principale è la presenza di organelli delimitati da membrane.

I ribosomi sono organelli presenti sia nelle cellule procariotiche che eucariotiche. Sono coinvolti nella produzione di proteine.

La membrana plasmatica è una barriera selettivamente permeabile che circonda le cellule, separandole dall'ambiente esterno. È formata da un doppio strato lipidico con code idrofobiche rivolte verso l'interno, che impedisce il passaggio di grandi molecole polari, ioni e molecole idrosolubili.

La membrana plasmatica consente alle cellule di mantenere un ambiente interno costante, creando un microambiente. Questo permette alle cellule di regolare la concentrazione di sostanze all'interno e di svolgere le loro funzioni metaboliche in modo efficiente.

La membrana plasmatica svolge un ruolo fondamentale nella comunicazione cellula-cellula. Sulle sue superfici sono presenti recettori specifici che legano segnali chimici, consentendo alle cellule di rispondere a stimoli esterni e di interagire tra loro.

La teoria cellulare afferma che tutti gli organismi viventi sono costituiti da una o più cellule, che sono le unità fondamentali della vita. Inoltre la teoria evidenzia che tutte le cellule derivano da cellule preesistenti.

Le cellule procariotiche sono caratterizzate da una struttura semplice, priva di nucleo e di organelli intracellulari complessi. Sono più piccole delle cellule eucariotiche e rappresentano la forma di vita più antica.

Batteri e Archeobatteri sono esempi di organismi procariotici. Questi organismi sono ampiamente diffusi nell'ambiente e svolgono ruoli biologici cruciali.

Le prime forme di vita sulla Terra erano probabilmente procariotiche. Queste cellule hanno avuto un ruolo fondamentale nell'evoluzione della vita, aprendo la strada alla nascita di organismi più complessi.

I nucleotidi sono le subunità fondamentali che costituiscono gli acidi nucleici, come il DNA e l'RNA. In condizioni sperimentali, brevi molecole di RNA presenti in natura possono catalizzare la polimerizzazione di nucleotidi, suggerendo che l'RNA potrebbe aver svolto un ruolo chiave nell'origine della vita.

Organello più grande della cellula eucariotica, delimitato da una doppia membrana, all'interno contiene il DNA e il nucleolo.

Il DNA, all'interno del nucleo, svolge due funzioni chiave: la replicazione e la trascrizione.

Zona all'interno del nucleo dove vengono assemblati i ribosomi.

Il DNA, associato a proteine istoniche, forma la cromatina, che si condensa in cromosomi durante la divisione cellulare.

Rete proteica che fornisce supporto strutturale al nucleo e regola il passaggio di molecole.

Il reticolo endoplasmatico è un sistema di membrane interconnesse che si trova all'esterno del nucleo.

Il reticolo endoplasmatico liscio non ha ribosomi attaccati e svolge diverse funzioni, come la detossificazione e la sintesi lipidica.

Il reticolo endoplasmatico rugoso ha ribosomi attaccati e svolge un ruolo chiave nella sintesi e modifica delle proteine.

Sono molecole complesse formate da un carboidrato legato a un lipide. La loro funzione principale è il riconoscimento cellulare, permettendo alle cellule di interagire tra loro e formare tessuti.

Sono molecole formate da un carboidrato legato a una proteina. Hanno un ruolo fondamentale nel riconoscimento cellulare e nell'adesione cellulare, permettendo alle cellule di unirsi tra loro e formare tessuti.

Sono simili alle glicoproteine, ma hanno catene carboidratiche più lunghe e complesse. La parte glucidica è la principale componente del proteoglicano.

Le cellule del nostro corpo si legano tra loro per formare i tessuti. Questo processo di riconoscimento cellulare e adesione cellulare avviene grazie alle glicoproteine.

Le cellule delle spugne sono un buon esempio del riconoscimento cellulare. Se si separano, tenderanno a riavvicinarsi, non in modo casuale, ma nei punti di adesione. Questo avviene perché i proteoglicani sulla loro superficie si riconoscono e si legano tra loro.

Il legame tra le cellule è solitamente omotipico, ovvero lo stesso tipo di molecola emerge da entrambe le cellule e forma un legame. Ad esempio, due cellule della pelle si legano grazie alla stessa proteina.

Alcuni legami cellulari sono eterotipici. Le cellule hanno molecole diverse che emergono dalle membrane, ma queste molecole hanno siti di legame complementari. Ad esempio, lo spermatozoo e la cellula uovo hanno proteine diverse, ma si legano grazie a siti complementari.

Sono strutture specializzate che rinforzano ulteriormente l'adesione delle cellule. Sono formate da proteine di membrana molto più solide che garantiscono la tenuta tra le cellule.