Procarioti
Download as PPTX, PDF
2 likes3,302 views
Caratteristiche generali dei Procarioti
Procarioti
- 1. Procarioti
- 2. Procarioti Il termine procariote deriva dal greco antico karyon(nucleo) e dal suffisso pro(prima). I procarioti sono organismi unicellulari molto semplici e privi di nucleo. Sono formati da cellule procariote i batteri e le alghe azzurre che costituiscono il regno biologico delle monere.
- 3. I procarioti rappresentano i primi organismi cellulari comparsi sulla Terra e mostrano il minor livello di complessit tra tutte le cellule dei viventi. Le prime evidenze fossili della presenza dei procarioti risalgono a 3,7 miliardi di anni fa, appena 1 miliardo di anni dopo la formazione del pianeta Terra, e si ipotizza che siano originati a partire da protocellule, ovvero una primitiva aggregazione spontanea di diverse biomolecole presenti nellembrione.
- 5. I procarioti costituiscono quasi il 50% della biomassa totale dei viventi e hanno colonizzato ogni angolo del pianeta Terra, in alcuni casi adattandosi a sopravvivere in condizioni estreme, come ad esempio bocche vulcaniche dei fondali oceanici, geyser, le saline e ambienti fortemente acidi o basici. Sono inoltre quasi sempre associati ad organismi superiori come gli animali e luomo sotto forma della flora batterica (spesso benefica e necessaria per lorganismo ospitante) e possono essere talvolta causa di patologie.
- 6. Archaea Gli archei o archibatteri o archeobatteri sono una suddivisione sistematica fondamentale, al pi湛 basso livello, della vita cellulare. Pi湛 precisamente e semplicemente, sono i procarioti pi湛 antichi. I procarioti si dividono in due regni Bacteria Il regno Bacteria, dei batteri o eubatteri, comprende microrganismi unicellulari, procarioti, in precedenza chiamati anche schizomiceti, di dimensioni solitamente dell'ordine di pochi micrometri.Secondo la tassonomia proposta da Robert Whittaker nel 1969, assieme alle cosiddette "alghe azzurre" o "cianoficee", oggi pi湛 correttamente chiamate cianobatteri, i batteri costituivano il regno delle monere.
- 7. Archaea La filogenesi e la relazione evolutiva tra archaea, batteri ed eucarioti rimane poco chiara. A parte le differenze nella struttura delle cellule, nelle funzioni molti fattori di tipo genetico accomunano archaea ed eucarioti. L'ipotesi principale 竪 l'endosimbiosi, cio竪 che l'antenato degli eucarioti si sia discostato anticipatamente da archaea, e che gli eucarioti originino attraverso la fusione di un archaea e un eubacterio, divenendone il nucleo e il citoplasma: questa spiegazione 竪 l'unica plausibile e considerata un fatto verificato dalla comunit scientifica.
- 8. Possono considerarsi regno o dominio a seconda degli schemi classificativi, ma mostrano strutture biochimiche tali da considerarsi un ramo basilare, presto distaccatosi dalle altre forme dei viventi. Per una parte gli Archei mantengono le caratteristiche dei procarioti, ossia : -assenza di un nucleo distinto e di organuli citoplasmatici rivestiti da membrane; -presenza di un unico filamento di DNA; -strutture pi湛 complesse rispetto alla cellula eucariote
- 9. Date le condizioni in cui si possono sviluppare essi: -Presentano una composizione biochimica unica delle loro strutture di rivestimento che conferisce loro una notevole impermeabilit e li differenzia dai batteri e dagli eucarioti -Sono principalmente organismi in grado di vivere in condizioni estreme
- 10. Tipi di ARCHAEA Euryarchaeota : sono i meglio conosciuti ed includono i metano-produttori e gli alofili (organismi che vivono in presenza di grandi quantit di sale) Crenarchaeota : comprendono i microrganismi termofili (amanti del caldo) Korarchaeota : di loro si conosce solo il DNA, ma nessun microrganismo 竪 stato isolato finora.
- 11. Sebbene siano presenti in ambienti pi湛 ospitali, come il plancton, gli Archaea sono gli abitatori degli ambienti pi湛 estremi ed inospitali della Terra. I termofili possono svilupparsi a temperature ben superiori ai 100属C Gli psicrofili a quelli inferiori a -10属C Gli acidofili e gli alcalini crescono rispettivamente in ambienti estremamente acidi o alcalini Gli alofili prediligono ambienti ad elevatissima salinit La maggioranza degli archaea che vivono in condizioni di stress ambientale moderato hanno membrane cellulari formate da Glicerol di eteri, mentre quelli che sono esposti alle pi湛 estreme presentano di preferenza glicerol- tetra-eteri.
- 12. Bacteria Il regno Bacteria, dei batteri o eubatteri, comprende microrganismi unicellulari, procarioti, in precedenza chiamati anche schizomiceti, di dimensioni solitamente dell'ordine di pochi micrometri.
- 13. Fra loro si distinguono per forma in: Bacilli: a forma di bastoncino; Cocchi: sferici; Vibrioni: a virgola; Spirilli: a spirale Spirochete: con pi湛 curve
- 14. Un'altra importante suddivisione 竪 quella che li raggruppa secondo l'optimum di temperatura alla quale possono crescere. Per questa suddivisione si hanno, tre sottoclassi: Batteri criofili o psicrofili in grado di crescere e di moltiplicarsi a temperature comprese tra 0 e 20 属C. Batteri mesofili la cui temperatura ottimale di crescita si aggira attorno ai 25-45 属C. Batteri termofili vivono e si moltiplicano a temperature relativamente elevate, ovvero oltre i 45 属C e fino ai 122 属C.
- 15. Una classificazione 竪 basata sulla loro relazione rispetto a un organismo: -Batteri commensali (simbionti), batteri che sono normalmente presenti sulla superficie di un determinato tessuto, senza causare malattia e/o possono svolgere funzioni che possono essere utili all'organo stesso. -Batteri patogeni, batteri la cui presenza indica patologia e infezione -Patogeni facoltativi, non causano sempre malattia, dipende dall'individuo e dalla loro concentrazione -Patogeni obbligati, causano in modo indipendente un processo morboso
- 16. Salmonella La Salmonella 竪 un batterio, appartenente alla famiglia delle Enterobacteriaceae, che rappresenta, insieme a Campylobacter, la principale causa di malattia per luomo trasmessa da alimenti contaminati (carne, uova e latte consumati crudi o non pastorizzati) e da acque non potabili. Il principale serbatoio dellinfezione 竪 lapparato gastrointestinale di vari animali e delluomo. La gravit dei sintomi varia dai semplici disturbi del tratto gastrointestinale (febbre, dolore addominale, nausea, vomito e diarrea) fino a forme cliniche pi湛 gravi (ad esempio, batteriemie o infezioni a carico di polmoni e meningi) che si verificano soprattutto in soggetti fragili (anziani, bambini e soggetti con deficit a carico del sistema immunitario).
- 17. Come si riproducono i procarioti? La divisione cellulare nei procarioti 竪 piuttosto semplice. I procarioti si dividono per scissione binaria, un processo mediante il quale la cellula si scinde in due parti, distribuendo i materiali e il macchinario molecolare pi湛 o meno equamente alle due cellule figlie. Una nuova cellula figlia comincia una vita indipendente subito dopo la divisione cellulare e la velocit di crescita della cellula individuale dipende dalle condizioni di alimentazione e dalla temperatura. In un terreno nutritivo con glucosio come fonte di carbonio ed energia, una cellula a 37属C raddoppia di dimensioni e si divide circa ogni 40 minuti
- 18. La duplicazione del DNA pu嘆 essere divisa in 3 fasi: Duplicazione del DNA Segregazione del DNA Citodieresi
- 19. Duplicazione del DNA I batteri possiedono una solo molecola di DNA legata a proteine che costituisce un cromosoma circolare. Per trovare posto dentro la cellula, la molecola di DNA deve compattarsi altrimenti sarebbe troppo lunga. Nel cromosoma procariotico sono presenti 2 zone che allinterno della riproduzione svolgono una funzione : ori che costituisce il punto in cui inizia la duplicazione e ter, ovvero il punto in cui termina.
- 20. Segregazione del DNA Durante la duplicazione, le due molecole di DNA in formazione si spostano verso le estremit della cellula. Fondamentali per la segregazione sono delle proteine che si legano al DNA, questo 竪 un processo attivo, dato che le proteine idrolizzano ATP per avere energia.
- 21. Citodieresi E la separazione delle cellule figlie. Il primo evento nella citodieresi 竪 un restringimento della membrana plasmatica che forma un anello. Questo anello 竪 formato con delle fibre composte da una proteina. Mentre lanello si stringe, sulla parete cellulare si deposita nuovo materiale, cos狸 da dividere completamente le due cellule.
- 22. Evoluzione della cellula procariotica in eucariotica Il passaggio dai procarioti agli eucarioti avvenne probabilmente grazie a tre diversi tipi di batteri che misero in comune le loro abilit iniziando a vivere in simbiosi. I principali tipi di batteri che vivevano sulla Terra prima della comparsa della cellula eucariotica erano i batteri aerobi, quelli anaerobi e i cianobatteri. I batteri aerobi erano capaci di determinare l'ossidazione delle sostanze nutritive con un elevato rendimento energetico, utilizzando l'ossigeno (O2). I batteri anaerobi potevano operare la fermentazione di sostanze organiche con una resa energetica molto pi湛 bassa I cianobatteri potevano invece sfruttare la luce del sole per promuovere il metabolismo cellulare e costruire da soli sostanze organiche complesse e ricche di energia a partire da anidride carbonica (CO2) e acqua (H20).
- 23. L'ipotesi pi湛 accreditata propone che la prima cellula eucariotica si sia formata quando numerosi piccoli batteri a respirazione aerobia comparsi da poco sulla Terra penetrarono in un batterio anaerobio pi湛 grande instaurando un rapporto di simbiosi. Entrambi i microrganismi avrebbero ricavato vantaggi da questa associazione: i batteri aerobi si sarebbero trovati in un ambiente protetto e ricco di sostanze nutritive, i batteri anaerobi avrebbero acquisito la capacit di utilizzare l'ossigeno divenendo metabolicamente pi湛 attivi. Dato il continuo aumento di ossigeno nell'atmosfera, la selezione naturale avrebbe favorito tale simbiosi portando alla formazione di una cellula eucariotica primordiale simile a un ameba. In questa cellula i batteri aerobi ospiti, ereditati al momento della divisione cellulare divennero i primi mitocondri.
- 24. Un secondo gruppo di simbionti, batteri a forma di flagelli simili alle moderne spirochete, si attaccarono alla sua superficie dotandola della capacit di spostarsi volontariamente nell'ambiente e dando vita a un "ameboflagellato" ancestrale, diretto antenato dei Funghi e degli Animali. Alcune di queste primitive cellule eucariotiche acquisirono un altro simbionte capace di effettuare la fotosintesi, un cianobatterio. Quando tali simbionti cominciarono a essere ereditati al momento della divisione cellulare, alla stessa stregua dei mitocondri, divennero degli organuli cellulari i cloroplasti. Furono queste cellule equipaggiate di cloroplasti a dare origine al Regno delle Piante.