cellula dettagli

Question 1

come vengono definiti i microorganismi?

Answer 1

I microorganismi sono definiti come un grande gruppo di organismi unicellulari microscopici (minori di 0,1 mm), tali da non poter essere visti a occhio nudo, che sono entità autonome capaci di portare avanti i loro processi vitali indipendentemente da altre cellule.

Question 2

Qual è stato il ruolo storico dei microorganismi sulla Terra e quale importanza rivestono ancora oggi per gli equilibri naturali?

Answer 2

I microorganismi sono stati i primi a colonizzare la Terra (3.5 miliardi di anni fa). Originatisi dal “brodo primordiale”, hanno caratterizzato l’attività biologica per lungo tempo (unica comunità vivente per circa 3 miliardi di anni), trasformando il Pianeta in un ambiente più ospitale (es. cianobatteri con la fotosintesi ossigenica hanno immesso ossigeno nell’atmosfera). Ancora oggi sono indispensabili per gli equilibri naturali, come ad esempio nella mineralizzazione della sostanza organica nel suolo.

Question 3

: In che modo la biodiversità animale e vegetale dipende dalle comunità microbiche?

Answer 3

Tutta la biodiversità animale e vegetale dipende dalle comunità microbiche perché queste sono responsabili dei cicli della materia, mettendo a disposizione le molecole fondamentali per la costruzione di nuovi individui.

Question 4

Qual è la stima della popolazione microbica nel mondo e dove si trova la maggior parte di questi batteri?

Answer 4

Si stima che la popolazione microbica mondiale sia superiore alle 10^30 cellule, contenente più carbonio del mondo vegetale e 10 volte più azoto e fosforo. Oltre il 65% di questi batteri si trova nelle profondità oceaniche, il 25% nel sottosuolo terrestre, il 5% sulla superficie e circa l’1% in altri habitat.

Question 5

Quali sono i quattro principali aspetti dell’impatto dei microorganismi sull’uomo?

Answer 5

1. Microorganismi come agenti di malattia: storicamente una causa importante di morte, oggi ridotta.
2. Microorganismi, processi digestivi e agricoltura: ruolo essenziale nel ciclo dell’azoto e zolfo, e nella digestione della cellulosa nel rumine di ovini e bovini.
3. Microorganismi ed alimenti: attività degradative, trasmissione di malattie (infezioni e tossinfezioni alimentari), fermentazioni virtuose (alimenti fermentati).
4. Microorganismi ed energia e ambiente: produzione di (bio)carburanti, biorisanamento (bioremediation), produzione di composti specifici (antibiotici, enzimi), organismi geneticamente modificati.

Question 6

Quali sono i due temi fondamentali interconnessi della microbiologia?

Answer 6

I due temi fondamentali interconnessi sono: 1. La comprensione dei fenomeni del mondo microbico. 2. Lo sfruttamento della comprensione di questi fenomeni ad uso e consumo dell’uomo e del pianeta.

Question 7

Perché la microbiologia è considerata una scienza biologica applicata e quali sono le sue principali aree di ricerca essenziali?

Answer 7

La microbiologia è considerata una scienza biologica applicata perché si avvale di molte conoscenze di base da altre discipline (chimica, fisica, ecologia, genetica) traducendole in risultati applicativi. Le sue aree di ricerca essenziali includono la medicina (umana e veterinaria), l’agricoltura, l’industria e l’ecologia.

Question 8

Quando e da chi è stata scoperta la penicillina e la struttura del DNA?

Answer 8

La penicillina fu scoperta da Alexander Fleming nel 1929. La struttura del DNA fu scoperta da James Watson, Francis Crick e Rosalind Franklin nel 1953.

Question 9

Qual è il principio base della microbiologia e cosa studia la “biologia dei microorganismi”?

Answer 9

Il principio base della microbiologia stabilisce che la cellula è l’unità fondamentale della vita. La “biologia dei microorganismi” studia le caratteristiche generali dei microorganismi (struttura e funzioni).

Question 10

Definisci “ecologia microbica”, “popolazione microbica” (microbiota) e “comunità microbiche”.

Answer 10

L’“ecologia microbica” è la scienza che studia come i microrganismi interagiscono tra loro, con l’ambiente e con gli ospiti. Una “popolazione microbica” (o microbiota) è un insieme di cellule derivanti da una singola cellula parentale che colonizza un determinato luogo. Una “comunità microbiche” è l’insieme di diverse popolazioni che interagiscono fra di loro in un habitat.

Question 11

Definisci “habitat”, “ecosistema” e l’interazione tra le sue componenti.

Answer 11

: L’“habitat” è l’ambiente in cui una popolazione microbica vive. L’“ecosistema” è l’insieme di organismi viventi e delle proprietà fisico-chimiche del loro habitat nel loro complesso. L’interazione fra queste due componenti determina da un lato la selezione di comunità microbiche specifiche e dall’altro mutamenti nell’habitat causati dalle attività di queste comunità.

Question 12

Come vengono definiti i microorganismi in generale e qual è una loro caratteristica comune fondamentale relativa all’identità e all’omeostasi?

Answer 12

: I microorganismi sono forme di vita che possono non essere visibili (singolarmente) ad occhio nudo. La maggior parte è unicellulare, autosufficiente; altri sono pluricellulari. Una caratteristica comune è che le cellule presentano una loro identità, comunicando o interagendo con l’ambiente esterno pur rimanendone isolate. L’interfaccia è garantita dalla membrana plasmatica che permette di mantenere relativamente costanti le condizioni interne (omeostasi), cruciale per la sopravvivenza.

Question 13

Quali sono le altre tre proprietà fondamentali comuni a tutti i microorganismi, oltre all’identità e all’omeostasi?

Answer 13

1. Riproduzione (Crescita): Il mantenimento della specie nel lungo periodo è deputato alla riproduzione, la capacità delle cellule di raddoppiarsi, dando luogo a due cellule formalmente uguali. I nutrienti assunti sono convertiti in nuovi materiali cellulari.
2. Metabolismo: Sia sopravvivenza che riproduzione richiedono approvvigionamento di materia e sua traduzione in energia spendibile. Le cellule assumono nutrienti, li trasformano ed espellono i rifiuti. L’informazione è nel materiale genetico.
3. Evoluzione: La capacità di reagire agli stimoli esterni e acquisire nuovi strumenti biochimici vantaggiosi per la colonizzazione degli habitat. Le cellule evolvono per acquisire nuove proprietà.

Question 14

Caratteristiche comuni ad ALCUNI microorganismi

Answer 14

1. Differenziazione: Alcune cellule possono formare nuove strutture cellulari, come una spora.
2. Motilità: Alcune specie sono in grado di spostarsi autonomamente (es. tramite flagello), carattere usato per l’identificazione.
3. Comunicazione: Le cellule microbiche in comunità/popolazioni scambiano informazioni tramite molecole segnale diffusibili (quorum sensing), influenzando proprietà come la formazione di biofilm.
4. Scambio genetico: Le cellule possono scambiarsi geni attraverso diversi meccanismi, acquisendo nuove funzioni (es. antibiotico-resistenza).

Question 15

Classificazione degli esseri viventi (storica e attuale)

Answer 15

Nella seconda metà del 1800, i microorganismi venivano inseriti nel regno dei protisti. A metà del secolo scorso, la suddivisione era tra procarioti (collocati nel regno Monera) ed eucarioti.

Question 16

Qual è l’attuale classificazione degli esseri viventi in tre domini e quali sono i sei regni corrispondenti secondo Whittaker (1969) e Woese (1990)?

Answer 16

Attualmente, gli esseri viventi sono collocati in tre domini:
1. Eukarya: comprende piante, animali, funghi (lieviti e muffe) e protisti (protozoi, alghe).
2. Bacteria: procarioti.
3. Archaea: procarioti.

Question 17

Cos’è la filogenesi e quale macromolecola è particolarmente studiata per dedurre le relazioni evolutive tra microorganismi?

Answer 17

La filogenesi è lo studio delle relazioni evolutive fra i microorganismi, dedotte attraverso lo studio e la comparazione dell’informazione genetica (acidi nucleici/proteine). In particolare, le relazioni evolutive vengono calcolate studiando le macromolecole che formano il ribosoma, come l’rRNA (RNA ribosomiale), partendo dal presupposto che tutte le cellule producono rRNA.

Question 18

Cos’è un albero filogenetico e come viene costruito utilizzando l’rRNA?

Answer 18

: Un albero filogenetico mostra i percorsi evolutivi e le connessioni tra organismi o gruppi di organismi. È un’ipotesi del passato evolutivo, che ricostruisce l’evoluzione da un’unica cellula ancestrale. Viene elaborato attraverso lo studio del rRNA 16S (per i procarioti) e rRNA 18S (per gli eucarioti), confrontando le sequenze tra organismi e valutando le mutazioni intervenute.

Question 19

Descrivi i passaggi per la costruzione di un albero filogenetico basato sull’RNA ribosomale.

Answer 19

: I passaggi sono:
1. DNA isolato da ciascun organismo.
2. Amplificazione del gene rRNA con la PCR.
3. Sequenziamento del DNA del gene rRNA amplificato.
4. Analisi della sequenza ottenuta, che viene allineata al computer con sequenze di rRNA di altri organismi.
5. Costruzione dell’albero filogenetico: un algoritmo confronta le coppie di basi e genera un albero che descrive le differenze evolutive.

Question 20

Qual è lo scopo ultimo delle cellule microbiche e cosa implica in termini di materia, energia e informazione?

Answer 20

Lo scopo ultimo delle cellule microbiche è moltiplicarsi, cioè dare vita, da una cellula madre, a due cellule figlie identiche. Per fare ciò, la cellula deve:
1. Procurarsi la materia organica di cui è costituita.
2. Procurarsi l’energia per trasformare le molecole e costruire le strutture.
3. Utilizzare l’informazione genetica (contenuta nella cellula stessa) che guida questi processi.
I primi due aspetti dipendono dalle caratteristiche dell’ambiente.

Question 21

Qual è la principale differenza tra cellula procariotica ed eucariotica riguardo l’organizzazione del materiale genetico e dove si trova il DNA in ciascuna?

Answer 21

La principale differenza è la diversa organizzazione del materiale genetico.
o Procariote: DNA libero nel citoplasma, in una zona detta «nucleoide». Sono solo organismi unicellulari (es. batteri).
o Eucariote: DNA separato dal citoplasma e chiuso nel suo nucleo (es. lieviti). La membrana nucleare è assente nei batteri. Il nucleo è presente anche nelle cellule degli organismi pluricellulari.

Question 22

Definisci il citoplasma.

Answer 22

Il citoplasma è la parte della cellula all’interno della membrana cellulare, costituita da una matrice fluida (citosol) in cui sono dispersi organuli cellulari.

Question 23

Quali sono le tre regioni principali della cellula procariotica batterica?

Answer 23

: Le tre regioni sono:
1. Regione più esterna: appendici strutturali attaccate alla superficie (pili, fimbrie, flagelli ecc.).
2. Regione della membrana e parete cellulare («cell envelope»).
3. Regione citoplasmatica: contenente genoma, ribosomi e altre strutture.

Question 24

Quali sono i componenti fondamentali del rivestimento e degli strati esterni di una cellula batterica?

Answer 24

Gram negativi: membrana plasmatica, periplasma (contiene il peptidoglicano) e membrana esterna.
Gram positivi: membrana plasmatica e parete di peptidoglicano (espesso)
entrambi: ulteriori strati di rivestimento come s, capsula, glicocalice

Question 25

Su cosa si basa la suddivisione dei batteri in Gram positivi e Gram negativi?

Answer 25

Si basa sulla colorazione di Gram, cioè sulla diversa colorazione che questi microrganismi assumono al microscopio dopo uno specifico trattamento con coloranti (colorazione differenziale).

Question 26

Come reagiscono differentemente i batteri Gram positivi e Gram negativi alla colorazione di Gram?

Answer 26

Il cristalvioletto, in presenza di ioduro di potassio, diventa insolubile. Nei batteri Gram positivi, questo complesso colorato non è dilavabile con etanolo e rimangono viola. Nei batteri Gram negativi, il complesso è rimosso dall'etanolo, facendoli decolorare (e successivamente ricolorare di rosa/rosso con la safranina).

Question 27

: Da cosa dipende la diversa risposta alla colorazione di Gram in termini di struttura cellulare?

Answer 27

Dipende dallo spessore della parete di peptidoglicano (mureina): nei Gram positivi è molto spessa e si oppone alla rimozione del colorante. Nei batteri Gram negativi, la parete è talmente esigua che viene dilavata dall’etanolo, permettendo la fuoriuscita del colorante. Inoltre, i Gram negativi possiedono una membrana esterna ricca di fosfolipidi.

Question 28

Quali sono le principali funzioni protettive della parete cellulare batterica?

Answer 28

: La parete cellulare protegge da danni meccanici e dalla pressione osmotica (impedendo la lisi cellulare quando la cellula è in un ambiente ipotonico). Agisce come un esoscheletro, conferendo forma, rigidità, essendo elastica e resistente.

Question 29

Cos'è il peptidoglicano (o mureina) e qual è la sua struttura fondamentale?

Answer 29

Il peptidoglicano è un polisaccaride complesso, esclusivo delle pareti batteriche, che può costituire fino al 90% della parete. Ha una struttura reticolare formata da catene glicaniche di due aminozuccheri alternati (N-acetil-glucosamina – NAG – e acido N-acetil-muramico – NAM), unite da un legame glicosidico β 1-4. Al NAM si lega un tetrapeptide attraverso il quale le catene glicaniche si connettono.

Question 30

: Qual è il ruolo dei legami glicosidici e dei legami crociati (interpeptidici) nella struttura del peptidoglicano?

Answer 30

: I legami glicosidici sono covalenti e conferiscono resistenza al polimero solo in una direzione. La formazione di legami crociati fra diverse unità, determinati dagli aminoacidi dei tetrapeptidi, conferisce robustezza alla rete in entrambe le direzioni.

Question 31

Qual è la sequenza amminoacidica più comune del tetrapeptide nel peptidoglicano e quali variazioni possono esserci?

Answer 31

La sequenza più comune è L-alanina, acido D-glutamico, acido diamino-pimelico (DAP), D-alanina. Talora il DAP è sostituito da altri diaminoacidi come la L-lisina.

Question 32

Cos'è il lisozima e come agisce sulla parete batterica?

Answer 32

Il lisozima è un enzima antibatterico naturalmente presente in lacrime, saliva e uovo, che scinde il legame β 1,4 fra NAM e NAG, demolendo le pareti batteriche. Ciò permette l'ingresso di acqua per osmosi e causa la lisi della cellula.

Question 33

Come possono variare i legami tra i tetrapeptidi adiacenti nel peptidoglicano?

Answer 33

L'effetto di resistenza meccanica dipende dai legami tra le catene, che coinvolgono gli aminoacidi dei tetrapeptidi. In alcuni casi è un legame diretto (es. fra D-alanina e DAP), in altri si forma un ponte peptidico con l'intervento di un ulteriore peptide (es. ponte pentaglicinico formato da 5 unità di glicina).

Question 34

Come è caratterizzata la parete dei batteri Gram positivi in termini di spessore e componenti?

Answer 34

Hanno uno spesso strato di peptidoglicano (circa 40% del peso secco della cellula, spessore di circa 50 nm) che sovrasta la membrana plasmatica. Contengono anche componenti secondari come gli acidi teicoici e lipoteicoici.

Question 35

Cosa sono gli acidi teicoici e lipoteicoici e come sono organizzati nella parete dei Gram positivi?

Answer 35

Sono polimeri anionici costituiti da catene ripetute di 1,3 glicerol fosfato o 1,5 ribitol fosfato, contenenti anche zuccheri e D-alanina. Gli acidi teicoici sono legati covalentemente al peptidoglicano, mentre gli acidi lipoteicoici sono ancorati alla membrana e in parte immersi nel peptidoglicano.

Question 36

Quali sono le principali funzioni degli acidi teicoici e lipoteicoici?

Answer 36

Contribuiscono alle caratteristiche fisiche e chimiche della parete, sono causa della carica negativa esterna, possono fungere da fonti di fosforo, controllano la penetrazione di ioni (cationi) e le attività delle autolisine. Sono coinvolti anche nell'adesione dei fagi e in attività immunogeniche.

Question 37

Come è caratterizzata la parete cellulare dei batteri Gram-negativi?

Answer 37

È molto sottile (spessore 10 nm, con un debole strato mureinico di peptidoglicano che rappresenta solo il 5% della parete) ma complessa, poiché il peptidoglicano è circondato da una membrana esterna (o periplasmatica) ad esso ancorata

Question 38

Cos'è il periplasma nei batteri Gram-negativi e quali funzioni svolge?

Answer 38

È lo spazio fra la membrana esterna e la membrana interna (spessore circa 15 nm), che ingloba anche lo strato di peptidoglicano. È ricco di chaperonine periplasmatiche e proteine enzimatiche. Svolge funzioni di acquisizione di nutrienti, generazione di energia, sintesi del peptidoglicano, biogenesi della membrana esterna, catabolismo di nutrienti complessi e disattivazione di composti tossici.

Question 39

Come è strutturata la membrana esterna dei batteri Gram-negativi?

Answer 39

: È una membrana asimmetrica, costituita da fosfolipidi verso l’interno e lipopolisaccaride (LPS) verso l’esterno. In questo strato sono immerse proteine di transmembrana.

Question 40

Cos'è il Lipopolisaccaride (LPS) e quali sono le sue tre componenti principali?

Answer 40

L'LPS è una molecola anfipatica composta da: 1) il lipide A (uno speciale fosfolipide); 2) una regione ripetuta polisaccaridica detta nocciolo o core; 3) una lunga e variata catena polisaccaridica detta antigene O.

Question 41

Qual è la struttura e la principale funzione (cosa rappresenta negli organismi) del lipide A dell'LPS?

Answer 41

Il lipide A è un dimero dell’N-acetilglucosamina con due fosfati e un numero variabile di acidi grassi che lo ancorano alla membrana esterna. Rappresenta l’endotossina batterica, responsabile della patogenicità di molti organismi Gram negativi.

Question 42

Da cosa sono costituiti il core e l'antigene O dell'LPS?

Answer 42

Il core contiene 2-cheto-3-deossiottonato (KDO) e altri zuccheri a 6-7 atomi di carbonio. L'antigene O, legato al core, ha composizione molto variabile ed è costituito da zuccheri a sei atomi di carbonio (galattosio, glucosio, ecc.) e da diossiesosi.

Question 43

Quali sono le funzioni dell'LPS, della sua catena laterale O e del lipide A?

Answer 43

L'LPS agisce come barriera all’ingresso di sostanze tossiche (es. acidi biliari) ed è un fattore di virulenza. La catena laterale O è in grado di attivare la produzione di anticorpi specifici nell’ospite (da cui il nome «antigene»). Il lipide A attiva l’immunità innata nell’ospite.

Question 44

Qual è il ruolo della lipoproteina nella membrana esterna dei Gram-negativi?

Answer 44

Verso l’interno della membrana esterna, assieme ai fosfolipidi usuali, si trova una lipoproteina che svolge anche funzioni di ancoraggio della membrana esterna al peptidoglicano.

Question 45

A cosa è dovuta la permeabilità selettiva della membrana esterna dei Gram-negativi?

Answer 45

È dovuta alla presenza di porine, proteine inserite nella membrana esterna che fungono da canali di ingresso/uscita dei soluti, permettendo il passaggio di piccole molecole ma non di proteine.

Question 46

Cos'è lo strato S (S-layer) e quali sono le sue funzioni ipotizzate?

Answer 46

: È uno strato proteico (o glicoproteico) regolare tipico degli Archeae e di alcuni batteri Gram positivi, che circonda la parte esterna della cellula. Le funzioni ipotizzate variano da barriera protettiva a setaccio molecolare, adesione, mantenimento della rigidità, difesa da virus e organismi superiori.

Question 47

Cos'è il glicocalice e come si distingue tra capsula e strato mucoso?

Answer 47

Il glicocalice è uno strato polisaccaridico che può ricoprire la parete. Si parla di capsula (CPS) quando lo strato è organizzato, fitta matrice saldamente legata alla parete; si parla di strato mucoso (EPS) quando il legame è più debole.

Question 48

Quali sono le caratteristiche e le possibili funzioni della capsula batterica?

Answer 48

È un carattere genetico la cui formazione dipende da condizioni ambientali/nutrienti. Gioca un ruolo nella formazione di biofilm, conferisce aspetto liscio alla colonia, contiene molta acqua (vantaggio in ambienti secchi) e può oscurare siti di adesione dei fagi.

Question 49

Qual è la funzione dei flagelli batterici e dove si trovano?

Answer 49

I flagelli servono alla locomozione, rendendo il batterio «mobile» in ambienti liquidi, e sono presenti sia nei Gram positivi che nei Gram negativi. Permettono la chemiotassi.

Question 50

Da quali regioni è costituito un flagello batterico e come avviene il movimento?

Answer 50

È costituito da 3 regioni: il filamento (esterno, di flagellina), l’uncino, e la parte basale (ancorata alla membrana, con anelli). Il corpo basale ruotando imprime al flagello un movimento attorno al proprio asse, facendolo muovere come un’elica, consumando energia.

Question 51

Cosa sono i pili o fimbrie e quali sono le loro principali funzioni?

Answer 51

Sono corte appendici proteiche, più sottili dei flagelli, NON deputate al movimento, prevalenti nei Gram negativi. Le funzioni includono: adesione a superfici, interazioni cellulari, secrezione, formazione di biofilm e coniugazione (trasferimento di materiale genetico).

Question 52

Qual è la funzione principale della membrana citoplasmatica e come è strutturata?

Answer 52

Separa fisicamente l’interno della cellula dall’ambiente esterno, regola gli scambi e mantiene l’omeostasi. È composta da fosfolipidi organizzati in un doppio strato (spesso 5-10 nm) con proteine "immerse" (modello a «mosaico fluido»).

Question 53

Come sono costituiti i fosfolipidi di membrana e come si organizzano?

Answer 53

Sono molecole anfifiliche/anfipatiche con una testa polare idrofila (glicerolo, fosfato, molecola alcolica) e due code apolari idrofobiche (acidi grassi). In ambiente acquoso formano un doppio strato con teste all'esterno e code all'interno.

Question 54

Perché il mantenimento di una fluidità controllata della membrana è fondamentale?

Answer 54

È un requisito fondamentale per la vitalità della cellula e per poter assolvere alle sue funzioni biochimiche. Nelle cellule eucariote gli steroli stabilizzano la membrana, nei batteri un ruolo analogo è svolto dagli opanoidi.

Question 55

Come viene mantenuta e modulata la fluidità della membrana batterica?

Answer 55

Modulando la composizione lipidica degli acidi grassi: principalmente l’insaturazione (più insaturi = più fluidi) e la lunghezza della catena, ma anche con acidi grassi ciclici o ramificati (iso o anteiso). È una strategia di adattamento cellulare.

Question 56

Quali tipi di proteine sono presenti nella membrana citoplasmatica e come interagiscono con essa?

Answer 56

Ci sono proteine integrali (nel doppio strato, anfipatiche), proteine periferiche (su uno dei due strati, legate non covalentemente o con dominio transmembrana) e lipoproteine (legate con coda lipidica N-terminale).

Question 57

Quali sono le cinque principali funzioni della membrana cellulare batterica?

Answer 57

1. Barriera selettiva (permeabilità). 2. Produzione di energia (nei procarioti). 3. Trasduzione del segnale. 4. Biosintesi dei componenti cellulari (fosfolipidi, LPS, peptidoglicano). 5. Sito di ancoraggio (per proteine di trasporto, bioenergetica, chemiotassi).

Question 58

Da cosa è costituito il citoplasma dei procarioti e cos'è il nucleoide?

Answer 58

Il citoplasma è costituito principalmente da acqua (fino all’80%), proteine, aminoacidi, acidi nucleici, grassi, zuccheri, vitamine e ioni. Il nucleoide è la zona non delimitata da membrana dove si trova l’unico cromosoma circolare.

Question 59

Cosa sono i plasmidi e come si definisce il genoma nei procarioti?

Answer 59

I plasmidi sono elementi genetici "mobili" (DNA extra-cromosomico) trasmissibili ad altri batteri. Il genoma nei procarioti comprende tutta l’informazione genetica (cromosoma + plasmidi).

Question 60

Cosa sono i ribosomi procariotici, come sono composti e quale dimensione hanno?

Answer 60

Sono complessi macromolecolari privi di membrana, composti da due subunità (30S e 50S) formate da proteine e rRNA. I ribosomi batterici completi sono 70S (S=unità di Svedberg).

Question 61

Qual è la funzione dei ribosomi e perché le sequenze di rRNA sono importanti in tassonomia?

Answer 61

: I ribosomi sono la sede della sintesi proteica. Le sequenze di DNA che codificano per rRNA (es. 16S) sono importanti in tassonomia batterica perché sono presenti in tutti i procarioti, funzionalmente conservate, e permettono di classificare i microorganismi e studiarne l’evoluzione.

Question 62

Cosa sono le endospore batteriche e quale è la loro funzione principale?

Answer 62

Sono strutture peculiari estremamente resistenti a condizioni negative (agenti chimici, fisici), rappresentando una forma di sopravvivenza della cellula (forma di vita latente) in condizioni incompatibili con la crescita vegetativa.

Question 63

Quali generi batterici sono noti per produrre endospore?

Answer 63

La capacità di produrre spore è limitata a un numero limitato di specie Gram positive aerobie (es. Bacillus) e anaerobie (es. Clostridium).

Question 64

: Descrivi brevemente la struttura di un'endospora dall'esterno verso l'interno.

Answer 64

Dall'esterno: Esosporio (rivestimento proteico), Tunica sporale (proteine, impermeabile), Membrana esterna (ME), Corteccia (cortex, peptidoglicano modificato), Membrana interna (MI), Protoplasto (core, con DNA, ribosomi, acido dipicolinico e Ca2+, parzialmente disidratato).

Question 65

Quali sono le fasi principali della sporulazione batterica?

Answer 65

1- Induzione (carenze nutrizionali/ambientali). 2- Formazione del setto asimmetrico (formazione prespora). 3- Inglobamento della prespora (doppia membrana). 4- Formazione della corteccia e accumulo di acido dipicolinico e SASP. 5- Formazione del rivestimento esterno (tunica sporale). 6- Maturazione e rilascio della spora. 7- Germinazione (quando le condizioni tornano favorevoli).

Question 66

Come si confronta la cellula eucariotica con quella procariotica in termini di complessità, dimensioni e organizzazione interna?

Answer 66

La cellula eucariotica è estremamente più complessa, di maggiori dimensioni e presenta una maggiore compartimentalizzazione delle attività (presenza di organelli delimitati da membrana) rispetto ai batteri. Ha un nucleo delimitato da una specifica membrana.

Question 67

Come è organizzato il materiale genetico nel nucleo eucariotico?

Answer 67

Il DNA nucleare è costituito da due o più cromosomi lineari (presenti in due copie) ed è avvolto da proteine (istoni) che ne favoriscono il compattamento. All'interno del nucleo si trova anche il nucleolo, zona di sintesi degli rRNA.

Question 68

Cosa sono i cloroplasti e i mitocondri e quali sono le loro funzioni principali?

Answer 68

: I cloroplasti (presenti negli organismi fototrofi) contengono clorofilla e sono la sede della fotosintesi. I mitocondri sono la sede della respirazione cellulare e della massiccia produzione di ATP in condizioni aerobie (ciclo di Krebs). Entrambi hanno una doppia membrana e DNA proprio.

Question 69

Cosa sono il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi e quali ruoli svolgono?

Answer 69

Il reticolo endoplasmatico (ruvido con ribosomi, liscio senza) è una rete di tubuli membranosi per il trasporto e la sintesi di proteine e lipidi. L'apparato del Golgi è un complesso di membrane per rielaborare, selezionare ed esportare i prodotti dell'ER.

Question 70

Quali sono le principali evidenze a supporto dell'ipotesi endosimbiontica per l'origine di mitocondri e cloroplasti?

Answer 70

Presenza di DNA circolare proprio, ribosomi 70S propri, somiglianza del DNA cromosomico eucariotico che li regola con DNA batterico, sensibilità ad antibiotici anti-batterici, e dati di filogenesi molecolare.

Question 71

Quali sono le principali differenze nel genoma e nei ribosomi tra procarioti ed eucarioti?

Answer 71

Procarioti: un solo cromosoma circolare, genoma più piccolo, ribosomi 70S. Eucarioti: più cromosomi lineari nel nucleo, genoma più grande (spesso con DNA non codificante), ribosomi 80S nel citoplasma (e 70S in mitocondri/cloroplasti).

Question 72

Cosa sono i lisosomi, i perossisomi e il citoscheletro nelle cellule eucariote?

Answer 72

I lisosomi sono organelli per la digestione intracellulare (pH acido). I perossisomi sono compartimenti per reazioni di ossido-riduzione. Il citoscheletro (microtubuli, microfilamenti, filamenti intermedi) fornisce supporto strutturale e motilità.

Question 73

Quali sono le differenze dimensionali e morfologiche generali tra cellule procariotiche ed eucariotiche?

Answer 73

Procarioti: generalmente più piccoli (es. bacilli 2x8 μm), forme come cocchi e bacilli. Eucarioti: dimensioni più variabili e maggiori (2-200 μm), forme come lieviti unicellulari o muffe filamentose.

Question 74

Come avviene la divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti?

Answer 74

Procarioti: principalmente per scissione binaria (asessuata). Eucarioti: può essere asessuata (mitosi) o sessuata (meiosi, con alternanza di fasi aploide/diploide).

Question 75

Cosa sono i funghi (Eumiceti) e come possono presentarsi?

Answer 75

Sono un vasto gruppo diversificato che include funghi, muffe e lieviti. Possono essere unicellulari (lieviti) o filamentosi (muffe, con ife che formano un micelio).

Question 76

Quali sono le caratteristiche metaboliche e strutturali principali dei funghi?

Answer 76

Sono eucarioti chemioorganotrofi (spesso saprofiti), con parete cellulare contenente chitina, glucano e mannano. Si riproducono per spore (sessuate o asessuate).