(Microsoft PowerPoint - Diversit\340 tra i Viventi)

Diversità tra i Viventi
VIRUS
I virus sono entità biologiche parassite, la cui natura
di organismo vivente o struttura subcellulare è
discussa.
Possono essere responsabili di malattie in organismi
appartenenti a tutti i regni biologici: esistono infatti
virus che attaccano batteri (i batteriofagi), funghi,
piante e animali, dagli insetti all'uomo.
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VIRUS
I virus sono tutti parassiti endocellulari obbligati.
All'esterno delle cellule ospiti sono costituiti da un
virione, formato da una capsula proteica (detta
capside) contenente acido nucleico.
I virus degli Eucarioti possono possedere anche una
membrana che avvolge il capside.
I virioni non possiedono metabolismo: vengono quindi
trasportati passivamente finché non trovano una
cellula da infettare.
L'infezione di una cellula richiede il legame
con proteine specifiche di membrana.
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VIRUS
Nelle cellule infettate i virus perdono la loro individualità
strutturale: consistono negli acidi nucleici e nei loro
prodotti che assumono il controllo di parte dell'attività
biosintetica cellulare al fine di produrre nuovi virioni.
In alternativa, alcuni virus possono inserire fisicamente il
loro genoma in quello dell'ospite in modo che sia replicato
insieme ad esso.
Il genoma virale inserito in quello cellulare,
detto provirus, riprende la sua individualità
e produce nuovi virioni in caso
di danneggiamento della cellula ospite.
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VIRUS
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VIRUS
Le dimensioni dei virus si aggirano
intorno a 18-20 nm, anche se i più
grandi possono raggiungere i 450 nm.
Testa: può essere a forma di
icosaedro regolare, elicoidale o
irregolare; contiene l’acido nucleico
(DNA o RNA).
Collo: contiene un disco esile
denominato collare.
Coda: è formata da due eliche di
proteine, una esterna (guaina), l’altra
interna (stilo), a simmetria elicoidale
con 24 anelli contrattili. Al centro è
presente un canale di passaggio.
Parte terminale della coda: contiene
un secondo disco, la piastra basale,
circondata da appendici chiamate
fibre: sei sottili e sei tozze, a forma
di aculeo.
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VIRUS
I genomi dei virus possono essere formati da una o più
molecole di DNA o RNA, lineari o circolari, a singola o
doppia elica.
I genomi virali sono simili a quelli degli ospiti, sia per
la presenza o meno di istoni, sia per l'organizzazione
dei geni e delle sequenze regolatrici.
Il genoma normalmente è formato da una doppia elica
di DNA, ma esistono anche virus complessi con RNA a
singolo filamento. Le fibre veicolano gli enzimi, che
scindono la membrana cellulare, permettendo così il
passaggio del filamento di acido nucleico.
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VIRUS
Il genoma virale può essere di due tipi principali: a DNA e a RNA,
che possono essere a loro volta suddivisi in tre sottoclassi
ciascuno:
Tipo a DNA:
1. DNA a singola elica
2. DNA a doppia elica
3. DNA a doppia elica <--- intermedio a R.N.A ---> replicazione
(i virus con questo tipo di genoma sono detti epadnavirus)
Tipo a RNA:
1. RNA a singola elica
2. RNA a doppia elica
3. RNA a singola elica <--- intermedio a D.N.A. ---> replicazione
(i virus con questo tipo di genoma sono detti retrovirus)
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VIRUS
L'ultima classificazione ufficiale approvata nell' VIII report dell'ICTV
(International Committee on Taxonomy of Viruses) nel 2005, suddivide i
virus conosciuti in sette gruppi principali:
1. dsDNA (Virus con DNA a doppia elica)
2. ssDNA (Virus con DNA a singola elica)
3. DNA/RNA RT (Virus a DNA o ad RNA capace di retrotrascrizione)
4. dsRNA (virus con RNA a doppia elica)
5. negative strand ssRNA (virus con RNA a singola elica, fil. negativo)
6. positive strand ssRNA (virus con RNA a singola elica, fil. positivo)
7. Agenti Subvirali (Viroidi, Satelliti, Prioni)
La sigla ds sta per double strand (ossia a doppio filamento) mentre la
sigla ss sta per single strand (ossia a singolo filamento)
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BATTERI
I batteri sono microrganismi unicellulari, procarioti,
(in precedenza chiamati anche schizomiceti) di
dimensioni di solito dell'ordine di pochi micrometri,
ma che possono variare da circa 0,2 µm dei micoplasmi
fino a 30 µm di alcune spirochete.
La più recente classificazione (1990) proposta da Carl
Woese riconosce tre domini: Bacteria, Archaea ed
Eukarya (comprendente tutti gli eucarioti, sia
monocellulari che pluricellulari).
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BATTERI
I procarioti si distinguono in due gruppi principali:
archeobatteri ed eubatteri.
I primi vivono spesso in situazioni di temperatura e pH
molto inospitali, ma hanno caratteristiche (metaboliche,
genetiche, strutturali) simili agli eucarioti.
Gli eubatteri comprendono la maggior parte dei restanti
batteri; alcuni gruppi sono i micoplasmi, le rickettsie, gli
attinomiceti, le spirochete, gli pseudomonadi, e gli
azotofissatori.
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BATTERI
Fra loro si distinguono per FORMA in:
Bacilli: a bastoncino
Cocchi: a sfera; se si dispongono a coppia si chiamano
diplococchi, a catena si chiamano streptococchi, a
grappolo si chiamano stafilococchi.
Spirilli: a spirale
Vibrioni: a virgola
Spirochete: con più curve
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BATTERI
Un’altra importante suddivisione è quella che li
raggruppa secondo l'optimum di temperatura alla
quale possono crescere.
Per questa suddivisione si hanno, tre sottoclassi:
batteri criofili o psicrofili (resistenti a basse T°)
batteri mesofili (resistenti a T° ambiente)
batteri termofili (resistenti ad elevate T°)
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BATTERI
I batteri posseggono una parete
cellulare, che è una struttura
caratteristica della cellula
procariotica,
Al di sotto della parete e' presente la
membrana cellulare: su di essa si
trovano quasi tutti gli enzimi che
svolgono le reazioni metaboliche.
Il DNA si trova in una zona chiamata
nucleoide non separato del citoplasma,
in cui inoltre si trovano anche piccole
molecole circolari di DNA chiamate
plasmidi.
Posseggono organi di locomozione:
fimbrie o uno o piu' flagelli. La parete
cellulare può essere rivestita
esternamente da una capsula, formata
di regola da polisaccaridi secreti dai
batteri stessi.
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BATTERI
Per procedere all'identificazione di un batterio, si usano le
seguenti metodologie:
riconoscimento a microscopio ottico od elettronico,
colorazione di Gram,
analisi della morfologia della colonia,
mobilità,
capacità a produrre spore,
acido-resistenza
esigenza di condizioni aerobiche o anaerobiche per la crescita,…
La colorazione di Gram è una delle metodologie più utilizzate e si
basa sulla distinzione delle caratteristiche della parete: una
struttura con più peptoglicani si colora e di conseguenza si dice
che il batterio e' Gram positivo; una minor presenza di
peptoglicani contraddistingue i Gram negativi.
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BATTERI
La parete cellulare presenta una
struttura notevolmente diversa a
seconda che si tratti di batteri
gram-positivi o gram-negativi,
anche se il peptidoglicano
costituisce la sostanza
universalmente presente nella
parete cellulare dei batteri.
Nei batteri gram-negativi lo
strato di peptidoglicano è
piuttosto sottile, con uno
spessore di circa 50-100 Å.
La maggioranza dei batteri grampositivi ha invece una parete
cellulare relativamente spessa
(circa 200-800 Å),
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BATTERI
Il peptidoglicano, detto anche
mucopeptide o mureina, è
composto da un peptide complesso
formato da un polimero di
aminoglucidi e peptidi. .
Nei batteri gram-positivi, è
disposto in molteplici strati, tanto
da rappresentare dal 50% al 90%
del materiale della parete
cellulare,
mentre nei gram-negativi vi sono
uno o al massimo due strati di
peptidoglicano, che costituiscono
il 5%-20% della parete.
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BATTERI
Il peptidoglicano è un polimero
composto da: una catena principale,
identica in tutte le specie batteriche,
formata da subunità disaccaridiche di
N-acetilglucosamina e da acido Nacetilmuramico, unite da legami Beta, 14;
catene laterali di un identico
tetrapeptide, legato all'acido Nacetilmuramico;
di solito, una serie di ponti peptidici
trasversali, che uniscono i tetrapeptidi
di polimeri adiacenti.
I tetrapeptidi dei polimeri adiacenti
possono essere legati, invece che da
ponti peptidici, da legami diretti tra la
D-alanina di un tetrapeptide e la Llisina o l'acido diaminopimelico del
tetrapeptide adiacente.
Le catene tetrapeptidiche laterali e i
ponti trasversali variano a seconda
della specie batterica.
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BATTERI
Il peptidoglicano dei batteri
gram-positivi è legato a
molecole accessorie, come acidi
teicoici, acidi teucuronici,
polifosfati o carboidrati.
La maggior parte dei batteri
gram-positivi contiene
considerevoli quantità di acidi
teicoici, fino al 50% del peso
umido della parete. Si tratta di
polimeri idrosolubili, formati da
ribitolo o glicerolo, uniti da
legami fosfodiesterici.
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BATTERI
La parete dei batteri gram-negativi è notevolmente più
complessa, in quanto esternamente allo strato di
peptidoglicano è presente la membrana esterna; le due
strutture sono legate dalla lipoproteina.
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PROTISTI
I protisti (o protoctisti) sono un gruppo eterogeneo di
organismi, comprendendo quegli eucarioti che non sono
considerati né animali né piante o funghi.
Quindi, il regno dei protisti è una categoria residuale che
contempla tutti gli organismi non inseribili in altri regni.
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PROTISTI
-
I protisti sono stati divisi tradizionalmente in parecchi gruppi
basati sulla somiglianza con animali, piante o funghi: quindi
protozoi, alghe (o "protofite") e "funghi inferiori".
Questi raggruppamenti possono facilmente sovrapporsI.
A un certo punto anche i batteri vennero considerati protisti,
nel sistema a tre regni di
Animalia (che corrisponde da vicino al gruppo moderno, ma
includeva i protozoi),
Plantae (che includeva piante, alghe e funghi), e
Protista (tutto il resto).
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PROTISTI
I protozoi, protisti simili ad animali
I protozoi sono protisti per lo più unicellulari e mobili, che si
nutrono per fagocitosi, sebbene ci siano numerose eccezioni.
Sono molto piccoli per essere osservati a occhio nudo (0.01-0.5
mm).
I protozoi vivono sia sulla terraferma che in acqua e ci sono anche
vari parassiti.
Solitamente venivano raggruppati in quattro classi:
- Mastigophora
- Sarcodina
- Sporozoa
- Ciliata
con flagelli lunghi
con pseudopodi (includono i radiolari)
parassiti non mobili; possono formare spore
con ciglia multiple
p.es. Euglena
p.es. Amoeba
p.es. Toxoplasma
p.es Paramecium
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PROTISTI
Le alghe, i protisti simili a piante
Col nome di alghe s'intendono molti organismi unicellulari che
sono stati anche classificati come protozoi, poiché molti
ritengono che abbiano acquisito i cloroplasti attraverso
un'endosimbiosi secondaria.
Altri sono organismi non mobili, e alcuni pluricellulari,
includendo membri dei seguenti gruppi:
Chlorophyta = Alghe verdi, simili alle piante terrestri p.es. Ulva
Rhodophyta = Alghe rosse
p.es.Porphyra
altre alghe = alghe brune, diatomee.
p.es. Macrocystis
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PROTISTI
Protisti simili a funghi
Vari organismi con un'organizzazione semplice vennero
considerati "funghi" perché producevano sporangi.
Di solito venivano chiamati "funghi inferiori". questi includono i
missomiceti, gli acrasiomiceti e i chitridi.
Mentre i chitridi vengono considerati funghi a tutti gli effetti,
gli altri gruppi sono stati posti tra gli stramenopili (che hanno
pareti cellulari composte da cellulosa) e negli amebozoi (che
non hanno pareti cellulari).
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FUNGHI
Il regno dei funghi, dal latino fungi o miceti, classificati
scientificamente, da Linnaeus nel 1753, e elevati al taxon di
regno solo successivamente (Nees, 1817 e con criteri attuali
da Whittaker, nel 1968) comprende più di 100.000 specie di
organismi aventi le seguenti caratteristiche:
Alimentazione eterotrofa
Completa mancanza di tessuti differenziati e di elementi
conduttori
Sistema riproduttivo attraverso elementi detti spore (e non
attraverso uno stadio embrionale come avviene per animali e
piante)
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FUNGHI
Al regno dei Funghi in senso stretto appartengono organismi, da
molto semplici (unicellulari) a più complessi, pluricellulari, con
struttura vegetativa organizzata in cellule filamentose dette ife o
micelio primario.
A differenza delle cellule vegetalali costituite prevalentemente da
cellulosa, la parete cellulare dei Funghi è costituita da chitina,
polimero della N-acetil-glucosamina.
La chitina, rispetto alla cellulosa è molto più resistente alla
degradazione da parte dei microbi, al caldo, al freddo e alla
siccità.
Le cellule che costituiscono le ife possono essere mono o
polinucleate e possono essere divise da setti.
La presenza o meno dei setti è una caratteristica distintiva di
alcuni gruppi di funghi rispetto ad altri.
Negli Zigomiceti, infatti, le ife non sono settate, cosa che invece è
presente negli Ascomiceti, nei Basidiomiceti e nei Deuteromiceti.
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FUNGHI
I funghi si possono riprodurre in maniera asessuata o in
maniera sessuata attraverso la produzione di spore dette
endospore,
A seconda del phylum cui appartengono i funghi che le
producono si parlerà di
- ascospore (Ascomycota),
- basidiospore (Basidiomycota)
- zigospore (Zygomycota).
La riproduzione asessuata può avvenire per:
scissione
come avviene nei lieviti (Ascomycota), consiste nella divisione della cellula
madre in due cellule figlie uguali, con lo stesso patrimonio genetico
attraverso un processo chiamato mitosi. I funghi che adottano questo
sistema riproduttivo hanno un accrescimento esponenziale.
gemmazione
comune anch'essa nei lieviti, è un sistema in cui le cellule figlie compaiono
come protuberanze (gemme) della cellula madre dalla quale poi si possono
distaccare diventando autonome o possono restare attaccate formando
una colonia; è diversa dalla scissione in quanto in essa avviene una
ripartizione diseguale del citoplasma.
frammentazione
avviene con il distacco di una parte più o meno sviluppata che si accresce in
maniera indipendente.
sporulazione
attraverso un processo mitotico vengono prodotte spore (mitospore), capaci
di generare un nuovo individuo, in cellule specializzate (sporocisti). Le
mitospore, protette da una spessa parete, possono essere mobili e
flagellate (zoospore), oppure no (aplanospore). In alcuni gruppi di funghi
vengono prodotte un particolare tipo di aplanospore esternamente alla
sporocisti, chiamate conidiospore.
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FUNGHI
Le riproduzione sessuata è subordinata alla produzione di
spore che, prodotte a milioni da ciascun individuo, vengono
diffuse sostanzialmente attraverso il vento, l'acqua o
insetti.
La spora di un determinato sesso, una volta raggiunto il
terreno o il substrato più adatto, nelle condizioni più
favorevoli di umidità e temperatura, germina formando un
filamento di cellule detto ifa (micelio primario).
Per poter completare il ciclo biologico e organizzare le
strutture riproduttive, dal micelio primario si deve passare
al micelio secondario, vero organismo fungino.
Così l'ifa generata da una spora con carica maschile si unisce
ad una con carica sessuale opposta per formare il micelio
secondario che genererà il frutto (carpoforo) portatore di
nuove spore.
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FUNGHI
Tutti i funghi sono eterotrofi, cioè ricavano le sostanze
nutritive dall'ambiente esterno assorbendole attraverso le
pareti; essi rivestono un ruolo ecologico importantissimo
perché sono in grado di decomporre il materiale organico
presente nel terreno.
Essi costituiscono un anello importantissimo dell'ecosistema,
in quanto permettono la chiusura del ciclo della materia
rendendola nuovamente disponibile all'organicazione da parte
delle piante verdi.
A seconda delle loro esigenze nutritive i funghi si dividono in
saprofiti, parassiti e simbionti o mutualistici.
SAPROFITI
Si definiscono saprofiti tutti quei funghi che degradano
sostanze non viventi di origine animale o vegetale in composti
meno complessi.
Ad esempio vari composti organici come la lignina e la
cellulosa vengono aggredite e disgregate da una miriade di
differenti funghi, che con i loro enzimi sono in grado di
smontarli e nutrirsene in una catena metabolica molto
intricata rendendo questi composti sempre più semplici fino
a ottenere un residuo minerale assimilabile dal fungo.
Ogni fungo occupa una propria posizione in questa catena di
demolitori altamente specializzati, tanto che se per una
qualsiasi ragione un anello in questa successione venisse a
mancare il processo metabolico si interromperebbe e
l'insieme di organismi dipendenti dai precedenti muore.
In pratica non esiste composto organico che i funghi non
riescano a degradare. Ad esempio, la specie Hermodendron
resinae è capace di metabolizzare il cherosene.
Si comprende il ruolo di estrema importanza che questi
organismi hanno nel riciclare la materia organica di rifiuto.
PARASSITI
Si definiscono parassiti quei funghi che si nutrono di
organismi viventi, portandoli a volte gradatamente a morte.
In natura essi operano la selezione dei più forti. Alcuni fra
questi funghi, come ad esempio Armillaria mellea, dopo un
iniziale comportamento da simbionte, diventano parassiti, per
cui l'ospite (una pianta) viene ucciso, continuano poi con
comportamento saprofita a nutrirsi della loro vittima anche
quando questa è ormai morta;
al contrario quelli definiti parassiti obbligati per distinguerli dai
precedenti che vengono detti facoltativi, muoiono se muore il
loro ospite.
Il parassitismo colpisce anche gli animali, l'uomo, gli insetti e gli
stessi funghi, con specializzazioni ancora una volta anche
estreme,
Ne esistono anche di predatori, capaci cioè di catturare, con
trappole anche sofisticate (cappi strozzanti, bottoni adesivi), le
loro prede come ad esempio i nematodi.
Simbionti
Si definiscono simbionti quelle forme di parassitismo
controllato in cui una specie si avvantaggia dell'ospite e questi
trae vantaggio dalla contaminazione col “parassita“; lo scambio è
alla fine mutualistico.
Ad esempio il fungo estrae zuccheri dalle radici della pianta ma
per scambio chimico cede sali minerali, azoto potassio, fosforo.
Il processo di infezione viene detto micorriza.
Il fungo cede anche acqua, nel costruire le proteine durante il
processo di polimerizzazione tra il gruppo amminico di un
amminoacido e il gruppo carbossilico di un secondo, di cui la
pianta attraverso l'assorbimento radicale si impadronisce
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PHYLA ANIMALI
Il phylum (plurale phyla) è il gruppo tassonomico
gerarchicamente inferiore al regno e superiore alla classe.
Il termine tipo è più usato in zoologia, divisione in botanica e
nelle scienze di altri regni (protisti, monere e così via).
Questa strana differenziazione si perpetua ancor oggi:
invece di scegliere una volta per tutte un termine tra "tipo"
e "divisione" si fa ricorso al greco-latinismo phylum (dal
greco φυλόν, "nazione", "tribù", "gente") che "dovrebbe"
andar bene per tutti i regni. Comunque, in spagnolo e
portoghese si usa correntemente l'adattamento filo.
Gli organismi dello stesso phylum hanno un piano strutturale
comune, non necessariamente evidente dalla morfologia
esterna.
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FUNGHI
Il nome scientifico latino attribuito a un phylum è sempre un
neutro plurale (finisce con la lettera "a");
- per le piante, termina con -phyta (p.es. Bryophyta,
Cycadophyta) che viene reso in italiano con la terminazione fite (Briofite, Cicadofite);
- per i funghi, termina con -mycota (p.es. Ascomycota,
Zygomicota), che viene reso con -miceti (Ascomiceti,
Zigomiceti);
in altri casi la terminazione è più variabile (p.es. Arthropoda,
Mollusca, Chordata, Bryozoa), la finale "a" viene trasformata
in italiano in "i" (Artropodi, Molluschi, Cordati, Briozoi).