Simbiosi ed Evoluzione Cellulare

Simbiosi ed Evoluzione Cellulare

• La respirazione cellulare nei batteri è avvenuta all'interno delle cellule, formando una relazione simbiotica che ha dato origine ai mitocondri. I mitocondri sono molto simili ai procarioti.
• La fotosintesi nelle alghe verdi-azzurre è stata inglobata in altre cellule, creando una simbiosi che ha portato alla formazione dei cloroplasti.

Differenze tra Cellule Eucariotiche e Procariotiche

• Le cellule eucariotiche hanno una membrana nucleare che racchiude il DNA, mentre i procarioti non ce l'hanno
• Le cellule eucariotiche possiedono numerosi organuli, quasi tutti circondati da membrane, mentre i procarioti hanno solo i ribosomi, che però non sono circondati da membrane.
• Le cellule eucariotiche hanno dimensioni comprese tra 5 e 100 micron, mentre i procarioti misurano circa 10 micron.
• Le cellule eucariotiche sono organizzate in modo multicellulare mentre i procarioti hanno un'organizzazione unicellulare.
• I batteri possono essere classificati in Gram-positivi e Gram-negativi in base alla struttura della loro parete cellulare.

L'Acqua

• La cellula è composta dal 70% di acqua.
• L'acqua è composta da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno legati da legami covalenti.

Monosaccaridi e Polisaccaridi

• L'unità strutturale più semplice dei carboidrati è il monosaccaride, con la formula generale (CH2O)n.
• I monosaccaridi sono classificati in base alla presenza di un gruppo aldeidico o chetonico e al numero di atomi di carbonio.
• I monosaccaridi possono formare oligosaccaridi (catene di 10-20 monomeri) o polisaccaridi.
• I polisaccaridi sono composti dallo stesso monomero, ma differiscono per i loro legami, che influenzano la loro funzione.
• Esempi di polisaccaridi includono glucosio, glicogeno e cellulosa.

Acidi Grassi

• Gli acidi grassi sono molecole anfipatiche, con una testa idrofila e una coda idrofobica.
• Gli acidi grassi sono classificati in base al numero di atomi di carbonio e alla presenza di doppi legami (saturi o insaturi).
• I trigliceridi sono esteri del glicerolo con tre acidi grassi e sono utilizzati come riserva di energia.

Fosfolipidi

• I fosfolipidi hanno una struttura simile agli acidi grassi, con una testa idrofila contenente fosfato e due code idrofobe formate da catene di acidi grassi.
• I fosfolipidi possono formare miscele, con le teste all'esterno e le code all'interno.
• I fosfolipidi possono anche formare uno strato superficiale, con le code rivolte verso l'alto.
• I fosfolipidi possono formare un doppio strato fosfolipidico, che costituisce la base di tutte le membrane biologiche.

Amminoacidi

• Gli amminoacidi esistono in due forme isomeriche, chiamate stereoisomeri, che possono assumere diverse conformazioni spaziali: L o D.
• Gli amminoacidi presenti nelle proteine sono tutti di serie L.
• Tutti gli amminoacidi condividono un atomo di carbonio, un atomo di idrogeno, un gruppo amminico e un gruppo carbossilico.
• I 20 diversi amminoacidi sono classificati in base alla loro catena laterale: polari senza carica, apolari e ionizzabili.
• Le proteine possono essere denaturate dal calore, perdendo la loro struttura tridimensionale e funzione.
• Una proteina denaturata può riacquistare la sua funzione se le condizioni iniziali vengono ripristinate.

Acidi Nucleici e Nucleotidi

• La subunità base di un acido nucleico è il nucleotide.
• Un nucleotide è composto da uno zucchero pentoso (ribosio o desossiribosio), una base azotata e un gruppo fosfato.
• Le basi azotate sono cinque e sono divise in due gruppi: purine (adenina e guanina) e pirimidine (timina, uracile e citosina).
• I nucleotidi si legano tra loro tramite legami fosfodiestere, formando una catena direzionale con un'estremità 5' fosfato e un'estremità 3' OH libera.
• Il DNA e l'RNA si distinguono per lo zucchero (desossiribosio nel DNA e ribosio nell'RNA) e per alcune delle loro basi azotate (timina nel DNA e uracile nell'RNA).
• Il DNA è a doppia elica, mentre l'RNA è a singola catena.
• Le due catene di DNA sono complementari e antiparallele e si legano secondo regole specifiche di appaggiamento: adenina (A) con timina (T) e citosina (C) con guanina (G).

La Cellula Eucariotica e i suoi Organuli

• La cellula eucariotica è compartimentalizzata, con numerosi organuli ognuno con una propria membrana cellulare.
• Il citoplasma è una sostanza semifluida che occupa il 50% della cellula ed è composta da ioni, carboidrati e lipidi.
• La membrana citoplasmatica è un doppio strato fosfolipidico che permette alla cellula di essere delimitata, mantenere l'omeostasi e regolare il trasporto di molecole.
• Le membrane cellulari condividono la stessa struttura (doppio strato fosfolipidico con proteine), ma differiscono per la composizione proteica, che determina la loro funzione specifica.
• Il trasporto di membrana può avvenire per diffusione semplice, trasporto passivo (diffusione facilitata) e trasporto attivo.