Origine Prime Cellule Procariote ed Eucariote PDF

COME SIORIGINARONO LE PRIME CELLULE PROCARIOTE ,...

COME SIORIGINARONO LE PRIME CELLULE PROCARIOTE , S EUCARIOTE ORIGINE DELLA VITA SULLA TERRA Eta universo = 13 miliardi di anni z Età della Terra = 4, 5 miliardi di annia Comparsa della vita sulla Terra = A mliardi di anni fa r IPOTESI EXTRATERRESTRE Panspermia : la vita ha avuto origine nello spazio (dove alcune forme di vita possono sopravvivere) ed e arrivata sulla Terra coi meteoriti cin questi sono stati trovati aminoacidi e altriche però non sono presenti nelle forme di vita terrestri IPOTESI DELL'EVOLUZIONE CHIMICO - ORGANICA Prevede : 11 sintesi abiotica di composti organici semplici 2) polimerizzazione abiotica di tali monomeri in macromolecole 3) comparsa di macromolecole in grado di immagazzinare info genetiche 4) incapsulamento di tali molecole "Viventi" all'interno di una membrana semplicee protocellula Ipotesi di Oparin : situazione iniziale sulla Terra Bombardamenti di meteoriti + eruzioni vulcaniche Atmosfera primordiale = scarsa/priva di Oz + C, M ,N erano presenti ma dispersi faria , acqua) + molto vapore acques Energia = fulmini, radiazioni solari eruzioni , ↓ Dai pas atmosferici si formavano composti organici che poi si racco glievano nei laghi/mari Craff E condensazione. = ! BRODO PRIMORDIALE ! H Oparin ipotizza per primo l'evoluzione chimica nel 1922 ↓ dimostra che , partendo da corg. inorganici (cianuro , coro d'ammonio , ammoniaca) si possono sintetizzare c. inorg. Cureal Si ipotizza che l'atm terrestre abbia subito i seguenti cambiamenti : - Ha e He erano presenti --- > sfuggiti nello spazio + leggeri - aumento di CO2 , Na e R20 (dopo l'impatto con la Luna ? ) - CO2 calata molto - Oz e comparso Nel 1953 Miller studia l'ipotesi di Opari e partendo dalle condizioni atmosferiche da lui ipotizzate , propone un esperimento : , Dopo 1 settimana che sta roba andava , controlla e vede che nell'acqua in ebollizione ci sono 2 aminoacidi : glicina salanina 2 ↓ no aria Dimostra che alcuni composti organici necessari alla vita possone essere generati a partire da condizioni abiotiche ↓ Nel 2007 le miscele dei palloni vengono analizzate di nuovo esiscopre che col tempo le miscele organiche era no diventate ancora più ricche di C. org. ↓ per produrre L'esp. di Miller è stato poi ripetuto secondo le nuove il vapore acaneo ipotesi sulla comp dell'atm.. primordiale e si e ottenuta un'ampia varietà di composti organici tra cui : ↓ - numerosi aminoacidi verifica l'ipotesi che scariche di fulmini possano - formaldeide aver alimentato la prod di c. organici a partire - acido formico e cianidrico dai pas atmosferici Zuccheri semplici - - adenina ! I BUBBLE HYPOTHESIS : 1) Vulcani eruttano sotto il mare rilasciando fas sottoforma di bolle 2) Il gas concentrato nelle bolle produce c. org. grazie alle scariche elettriche (fulmini 3) Quando le bolle giungono in superficie liberano i composti organici 4) Con l'energia solare tali composti reagiscono ancora formando c. org. ancora più complessi Limite di tale ipotesi : lunghe catene di acidi grassi non si formano in queste condizioni MA fanghi e argilla (montmorillonite. Il fungono da enzimi per la formazione di lunghe catene di acidi grassi acidi grassi formano uno strato sullapirite facilitando le reazioni di condensazione > polimeri => mol autoproducenti  Ipotesi dell'RNA come primo materiale genetico Perche ? Perché DNA non può essere replicato senza certi enzimi y prodotti grazie a info contenute nel DNA H RNA prima del DNA Fatti a sostegno di questa tesi : - i monomeri di desossiribonucleotidi del DNA = derivati dai corrispondenti ribonucleotidi - funz enzimatica. - RNAsi ripiega ribozomi = funz catalitica. , è stato dimo strato che questi si ↓ possono formare abioticamentee sintesi di corti frammenti senza enzimi in date condizioni e di RNA talvolta possono assemblarsi in polimeri - funz di. trasf. dell'info genetica = ribosomi = RNA ribosomiale si auto assembla ↓ 'esistevano RNA catalitici i in grado di replicare una mol. di ANA ! I lipocomi > vescicole cave che si formano spontaneamente quando i lipidi sono mescolati con l'acqua inglobano mol. disperse in acqua e formano le prime protocellule CLASSIFICAZIONE DEGLI ORGANISMI VIVENTI organismi viventi L - protocellula procarioti eucarioti L - v Archea Bacteria Archea Enkary a V - ↓ archeobatteri ↓ En Karya Bacteria includono la maggior V funghi, alghe · e protozol parte degli organismi habitat S estremi unicellulari d sono una via di mezzo Differenze tra Bacteria Archea e Eukarya 1. Presenza di un nucleo circondato da membrana Bacteria 3 No nucleoide Archea NO Zukarya si 2. Uso delle membrane interne per separare le funzioni Bacteria (di solito) No cianobatteri : memb. int. per reazioni di fotosintesi Archea (di solito) No Eukarya SI e ciascuno degli organelli ha una membrana specifica 3. Endocitosi e esocitosi Bacteria Arche a EuRarya si. 4 Organizzazione del DNA Bacteria singola molecola circolare associata a poche proteine = cromosoma batterico Archea circolare simili agli istoni associato a poche proteine Zukarya molteplici molecole lineari associate con molte proteine (istoni) = cromatina > - cromosomi > Contengono 1000 volte più DNA e hanno un nucleo 1000 volte più piccolo dei batteri 5. Segregazione dell'informazione genetica Bacteria Archea fissione semplice e DNAX2. I Eukarya mitosi e citocinesi 6. Espressione del DNA SBacteria segmenti specificidirna e trascrivono e nessuna maturazione + L mRNA diversi polipeptidi poca o = Archea > - RNA modesta maturazione EuRarya e trascrivere - in RNA molta maturazione - trasporto + 1 mRNA = 1 polipeptide ~ No nucleo = mRNA sintesi proteica prima che siano sintetizzati del tutto fotosintetici Y Mitocondriz batteri aerobi teoria dell'endosimbiosi Cloroplasti & batteri LIMITAZIONI ALLE DIMENSIONI CELLULARI Bacteria Arche a 3dz - 5 mm Enkarga = 10 - 100 m introflessioni per aumentare superficie =. 1 Adeguato rapporto superficie volume superficie = scambi tra interno e ambiente esterno > quando la cell aumenta di dimensioni volume = quantità nutrienti e prodotti di scarto la superficie non sta al passo col volume 2. Velocità di diffusione delle molecole diminuisce all'aumentare delle dimensioni della cellula. 3 Adeguata concentrazione di reagenti e catalizzatori collisioni tra reagenti ed enzimi aumentano se ci sono tanti enzimi ↓ è pici facile che ci siano tanti enzimi in un ambiente piccolo piuttosto che grande ↓ compartimentalizzazione BATTERI > la luce è la principale fonte di energia , mutazioni casuali frea. ma no problem > autotrofagia < membrana = invaginazioni = pig fotosintetici. - tanti batteri -alcuni/es Cianobatteri). formano colonie con cellule specializzate Channo attivato alcuni geni in più) crescono in fretta > - alcuni generano biofilm = strut. con cell. batteriche racchiuse in matrici extracellulari < parete cellulare = > capaci di scambiarsi materiale genetico (per coniugazione o per mezzo di virus o plasmidi peptidoglicani Comureina ? ) Enbatteri (Bacterial sono i più comuni /es. Eschierichia coli , Agrobacterium tumefaciens sono organismi unicellulari piccoli e semplici channo un DNAnudo" e libero nel citosol (no nucleo = nucleolo > unico filamento circolare -hanno una parete cellulare esterna alla membrana cellulare > peptidoglicani (peptidi zuccheri < Gramt Gram- > - hanno strutture accessorie come spore forme quiescienti : della cellula originale in grado di sopportare condizioni estreme. Vengono prodotte dalla cell In condizioni di. stress e una volta che le condizioni tornano normali riprendono a vivere (perminand > - flagello - mancano di organelli Archeobatteri (Archeal 1) Batteri metanogeni : > - anaerobi > - usano H2 per formare metano (Ha) dalla riduzione di CO2 , si trovano in paludi o comunque ambienti privi di ossigeno 2) Batteri alofili = si trovano in ambienti estremamente basici (ph 11) e con elevate concentrazioni saline perdono20 che si lega ai sali > - tanti sono fotosintetici > il batterio Dopsina forma pellicole rosa il cui colore e dovuto a un pigmento fotosintetico 3) Batteri termoacidofili I stanno in habitat caldi (60)-80) e acidi (pH = 2 - 4) , usano composti ridotti per ricavare energia + alcuni possono degradare pesticidi organo fosfati VIRUS parassiti che non sono in grado di riprodursi da soli > hon sono considerati forme di vita > infettano la cell. e usano i suoi organelli