Quiz sui Virus e le Cellule -1

Virus e cellule procariotiche ed eucariotiche

• I virus sono entità a metà fra sostanze chimiche e organismi viventi, composte da acidi nucleici racchiusi in un involucro proteico.
• Gli studi sui virus riguardano la biologia molecolare (geni e DNA), la replicazione, la trascrizione, la traduzione e la manipolazione genetica.
• La biotecnologia utilizza i virus come vettori per inserire DNA in cellule animali.
• Il primo virus scoperto è stato il TMV (mosaico del tabacco), individuato nel 1883.
• I virus sono composti da un acido nucleico (DNA o RNA), racchiuso in una capside proteica, eventualmente rivestito da una membrana (pericapside).
• La dimensione dei virus varia da 20 a centinaia di nanometri.
• I genomi virali sono costituiti da DNA o RNA, a singolo o doppio filamento, lineari o circolari.
• Alcuni virus contengono più di un filamento di DNA o RNA.
• I virus presentano un ciclo riproduttivo che si svolge all'interno di una cellula ospite.
• L'ingresso del virus nella cellula varia: procarioti (iniezione del genoma virale); eucarioti (endocitosi o fusione della pericapside).
• Durante la riproduzione il virus usa le strutture della cellula ospite per creare nuove copie di sé.
• I virus escono dalla cellula ospite mediante la rottura della cellula (ciclo litico), o integrando il proprio genoma nel DNA della cellula (ciclo lisogeno).
• I virus possono infettare organismi procarioti ed eucarioti, causando malattie.
• I tipi di virus vengono classificati sulla base del genoma (DNA o RNA, singolo o doppio filamento), struttura, e modo di replica.
• Alcuni virus sono più specifici per l'ospite (es.: morbillo umano).
• I virus causano malattie agli animali ed all'uomo.
• Le difese prima dell'infezione comprendono i vaccini.
• Le cellule infette sono spesso distrutte a seguito dell'infezione virale.
• I virus possono creare nuove malattie attraverso mutazioni e diffusioni massive tra le specie.

Struttura dei Virus

• Gli elementi chiave dei virus includono acidi nucleici (DNA o RNA) e una capside proteica.
• Alcuni virus sono avvolti da una membrana (pericapside) per aumentare la possibilità di infettare cellule diverse.
• La capside dei virus è costituita da capsomeri proteici che possono essere organizzati in modi diversi.

Strutture esterne delle cellule procariotiche

• Parete cellulare: protezione, forma sferica (cocchi), a bastoncino (bacilli) o spirale. Nei batteri, la parete cellulare è composta da peptidoglicano.
• Capsula esterna: protezione e adesione.
• Ciglia: permettono l'adesione.
• Flagelli: per il movimento (chemiotassi positiva o negativa).
• Pili sessuali: permettono lo scambio di DNA fra coppie di batteri.

Organizzazione interna delle cellule procariotiche

• Citoplasma: ripiena di ripliegamenti della membrana batterica per le funzioni metaboliche (es.: respirazione, fotosintesi).
• Cromosoma batterico: normalmente un singolo cromosoma circolare nella regione nucleoide.
• Plasmidi: anelli piccoli di DNA aggiuntivi.

Riproduzione delle cellule procariotiche

• Riproduzione asessuata (scissione binaria) che crea due cellule figlie.
• Le cellule possono produrre endospore che permettono la sopravvivenza per diversi anni, in attesa di condizioni ambientali migliori.
• L'evoluzione dei procarioti è influenzata da mutazioni e ricombinazione genetica.
• I procarioti possono essere autotrofi (producono la propria energia) o eterotrofi.

Plasmidi

• I plasmidi sono piccole molecole di DNA extracromosomiche che vengono replicati indipendentemente dal cromosoma batterico.
• Possono contenere geni per la resistenza agli antibiotici, aiutando i batteri ad adattarsi ad ambienti ostili.
• La loro presenza riduce l'efficacia degli antibiotici.
• I geni per i pili sessuali si trovano sui plasmidi.

Biofilm

• I biofilm sono uno strato di batteri che vivono insieme su superfici.
• Le cellule nel biofilm hanno ruoli diversi.
• Causano problemi igienici, problemi economici e di salute.

Microbiota

• Il microbiota è un insieme di microorganismi che coesistono con l'organismo umano, senza causare danni.
• Nell'organismo umano ci sono più cellule batteriche che cellule umane.
• I batteri possono essere buoni o cattivi in base al ceppo.

Classificazione sistematica

• La classificazione degli organismi viven si basa sui tre domini: Bacteria, Archaea, Eucarya.
• I procarioti sono suddivisi in due domini: batteri ed archea.
• Gli eucarioti sono divisi in altri regni: funghi, animali e piante.

Cellule eucariotiche

• Gli eucarioti sono organismi unicellulari o pluricellulari con un nucleo e altri organuli.
• Possono essere organismi fotosintetici (piante) o che ingeriscono cibo (animali e funghi).

Lieviti

• I lieviti sono funghi unicellulari.
• I lieviti possiedono una parete cellulare e mitocondri.
• I lieviti non possiedono cloroplasti.

Protisti

• I protisti sono eucarioti unicellulari diversificati.
• Tra i protisti troviamo: euglenoidi, ciliati, dinoflagellati, amebe, eliozoi.

Organismi pluricellulari

• Gli organismi pluricellulari sono formati da molti tipi di cellule organizzate per svolgere funzioni diverse.
• Le piante sono organismi pluricellulari autotrofi.
• I funghi sono organismi pluricellulari che si nutrono per assorbimento.
• Gli animali sono organismi pluricellulari che hanno il metabolismo eterotrofo.

Cellula vegetale

• Le cellule vegetali sono cellule eucariotiche caratterizzate da una parete cellulare fatta principalmente da cellulosa.
• Possono contenere cloroplasti.
• Spesso hanno vacuoli grandi che occupano una parte significativa della cellula.

Cellula animale

• Le cellule animali sono cellule eucariotiche che mancano di pareti cellulari.
• Spesso sono piccole cellule che hanno funzioni specializzate.

Organuli membranosi

• I reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi sono coinvolti nella produzione e nel trasporto di proteine.
• Le vescicole di trasporto, gli endosomi sono strutture che permettono di far viaggiare le proteine all'interno della cellula.
• I lisosomi e perossisomi svolgono funzioni metaboliche diverse.

Citosol

• Il citosol è la matrice gelatinosa che compone la cellula.
• Il citosol accoglie gli organuli e il trasporto di materiali tra gli organuli della cellula.

Citoscheletro

• Il citoscheletro è una rete di filamenti proteici che conferisce forma e supporto strutturale alla cellula.
• Il citoscheletro accoglie anche i processi cellulari come trasporto interno delle molecole, processi metabolici e trasporto materiale tra gli appositi organelli.

Tecniche di studio della cellula

• Microscopia: permette di visualizzare strutture di dimensioni piccolissime.
• Microscopia ottica: utilizza i raggi luminosi per osservare campioni.
• Microscopia elettronica a trasmissione: utilizza un fascio di elettroni per ottenere immagini ad alta risoluzione.
• Microscopia elettronica a scansione: utilizza un fascio di elettroni per osservare la superficie delle strutture.
• Colorazione: utilizzata per evidenziare specifiche strutture cellulari.
• Sezioni istologiche: tecnica per ottenere sezioni sottili di tessuti per lo studio.
• Anticorpi: utilizzate per riconoscere e evidenziare proteine specifiche.
• Immunocitochimica: tecnica che utilizza anticorpi marcati per individuare proteine specificatamente in particolari tessuti.
• Citometria a flusso: utilizzata per analizzare e separare cellule diverse in un campione.
• Colture cellulari: tecniche per coltivare cellule in laboratorio.