BIOLOGIA 5 "L'evoluzione della cellula"
Quali sono i principali motivi alla base della necessità della formazione della membrana plasmatica?
CI sono due motivi per cui l'evoluzione della cellula l'ha portata ad avere una membrana a circondarla. In primis la cellula ha bisogno di uno spazio isolato per poter replicare il proprio materiale genetico senza che esso si disperda. In secondo luogo con l'evoluzione anche proteine ed enzimi hanno migliorato la loro efficacia e avere una propria "barriera" permette alle cellule di non doverle condividere con altre. Quindi un fattore di trascrizione e uno di competitività.
Quali sono le principali tappe dell'evoluzione della membrana plasmatica?
Le principali tappe dell'evoluzione della membrana plasmatica sono la protoplasmic blob, ovvero la prima cellula, seguita dalla cellula primitiva e dalla cellula ancestrale, detta anche progenota comune. Tutte e tre sono caratterizzate dalla presenza di una sorta di membrana plasmatica che le separava dall'ambiente circostante.
Che caratteristiche aveva la membrana del protoplasmci blob?
La membrana del protoplasmic blob serviva prevalentemente per garantire protezione al materiale genetico autoreplicante, ovvero l'RNA. Essa non garantiva passaggi selettivi di molecole tra interno ed esterno, e l'uncio modo per cui esso avveniva era tramite sporadiche rotture della membrana stessa.
Che caratteristiche avve ala membrana della cellula primitiva?
La cellula primitiva, evolvendosi, ha incorporato all'interno della sua membrana molecole di natura proteica, che hanno garatito da un lato un miglioramento nella stabilità della mebrana stessa, mentre dall'altro la creazione di un ambiente interno alla cellual ed un ambiente esterno ad essa estremamente etereogenei tra di loro.
Qual è il ruolo dell'enzima Ribonucleotide difosfato reduttasi?
E' stato chiave per formare i monomeri stessi del DNA, ovvero desossiribonucleotidi trifosfato. Essi derivano da precursori di RNA, ovvero i ribonucleotidi difosfato, il cui gruppo ossidrile in C2 viene ridotto grazie all'azione di questo enzima, ottenendo desossiribonucleotidi difosfato, precuorsi dei monomeri del DNA
Qual è il ruolo della timidilato sintetasi?
E' estremamente importante in quanto senza esso non si avrebbe uno dei quattro monomeri che caratterizzano la struttura del DNA, ovvero la timina. Si deve ricordare, infatti, che le basi che caratterizzano non prevedono la presenza di Timina, ma di Uracile. Il dUTP non viene utilizzato come monomero del DNA, ma si idrolizza a dUMP che viene poi trasformato dall'enzima in dTMP, che verrà fosforillato in dTTP. Questa scelta operata dalla natura è dovuta al fatto che la citosina deamina spontaneamente ad uracile e sarebbe quindi difficile distinguere quali sono realmente uracili e quali derivano da questo processo, causando gravi conseguenze a livello trascrizionale.
Qual è il ruolo dell'Uracile DNA glicolasi?
Esso si tratta di un enzima che interviene nel momento in cui sono rilevati all'interno della seuquenza di DNA degli uracili ottenuti per deaminazione della citosina. E' quindi un enzima di riparazione.
Qual è il ruolo della trascrittasi inversa?
Essi sono in grado di avvolgere un singolo filamento di RNA, copiandone i genomi, con un filamento di DNA e poi trasformarlo in doppia elica
Quali sono le principali differenze tra RNA e DNA?
In primis il DNA è costituito da un doppio filamento mentre l'RNA da un singolo filamento. Il primo è inoltre caratterizzato da desossirobosio e non da ribosio come nel caso dell'RNA. Questo si ottiene riducendo il gruppo ossidrile in posiziuone 2 del ribosio, garantendo anche una maggiore stabilità alla struttura generale, in quanto OH tende ad essere un gruppo reattivo a causa della presenza dell'ossigeno. Inoltre il DNA è esclusivamente una molecola nucleare, mentre l'RNA prevalentemente è una molecola citoplasmatica, seppur viene sintetizzata all'interno del nucleo. Il DNA è in grado di replicare altre molecole, tramite la trascrizione e autoreplicarsi, mentre l'RNA non è in grado di farlo. Ci sono però svariati tipi di RNA diversi, con funzioni estremamente eterogenee, mentre il DNA tende sempre a tenere una struttura comune, variando leggermente la propria confromazione fra DNA A, B o Z. L'RNA è inoltre presente in molteplici copie per cellula, mentre il DNA è presente solo in singola copia.
Qual è il vantaggio della compartizione all'interno della cellula?
La compartizione all'interno della cellula è fondamentale in quanto garantisce la possibilità di avere ambienti specializzati e di raggiungere la massima efficenza nello svolgimento di reazioni chimiche. Esse inoltre potrebbero risultare dannose per altre strutture della cellula stessa, quindi confinarle rappresenta un metodo di prevenzioni di eventuali danni. Esso permette inoltre di avere zone a diverso pH che rappresenta un garnde vantaggio in quanto le diverse molecole che caratterizzano la cellula lavorano efficientemente a pH diversi. Ad esempio un enzima lavora molto più efficientemente a pH bassi, ed ecco perchè si vann a formare strutture come i lisossomi con pH a 5, invece dei 7,4 del citosol.
Esistono tipi di cellule che nella loro fase di maturazione non presentano il nucleo?
Sì, esistono tipi di cellule come eritrociti, piastrine e cellule del cristallino che nella loro fase di maturazione terminale non presentano il nucleo. Bisogna però specificare, per esempio nel cvaso degli eritrociti, che essi derivano da un precuorse chiamto reticolocita in cui è presente il nucleo, che viene però poi perso nei processi di differenziamento. Senza il nucleo non si potrebbero svolgere le funzioni di replicazione e coordinamento delle attività della cellula necessarie alla sua sopravvivenza. Un caso simile lo troviamo appunto nel megacariocite che dà origine alle piastrine.
Cos'è l'indice citoplasmatico?
L'indice citoplasmatico è il rapporto tra il volume occupato dal nucleo nel citoplasma e il volume del citoplasma stesso. Esso è costante per ogni tipo di cellula, nella maggior parte il nucelo occupa circa il 10% del citoplasma.
Che posizione può assumere il nucleo all'interno della cellula?
Il nucleo può assumere 3 posizioni all'interno della cellula. Nelle cellule emrbionali come in quelle staminali esso is trova al centro della cellula. Nelle cellule con carattere secernente esso si trova al polo opposto rispetto al dotto secretore. Nelle cellule adipose, invece lo troviamo schiacciato sulla membrana plasmatica, in qaunto gran parte del volume è occupato da una goccia lipidica.
Possono esserci più nuclei all'interno della cellula?
La risposta è sì, in quanto esistono cellule polonucleate che però si distinguono in due tipi: plasmodi e sinciziali. I plasmodi sono cellule polinucleate in quanto la divisione nucleare non è stata seguita da una divisione citoplasmatica. Il sincizio è una cellula polinucleata in quanto si ottiene per fusione di due cellule in un unica. Due esempi di questo tipo di cellula sono le cellule di Langhans e le cellule delle fibre muscolari.
Qual è la struttura del nucleo?
Membrana esterna, membrana interna, pori nucleari, lamina nucleare, cromatina e volendo nucleoli