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botanica sistematica 2 - Coggle Diagram

- - - - pezzo DNA a doppia elica che deve superare la parete cellulare, si deve legare a delle specifiche proteine, DNA per non essere degradato, sistema che bypassa: legato a proteine internalizza il DNA e distrugge una delle due eliche (rec A è la proteina che lo integra al cromosoma)
        
        Non tutte le cellule sono in grado di farlo, solo le cellule
        competenti possono e i fattori che regolano la competenza sono diversi, spesso legati al quorum sensing.
        Alcuni generi e specie hanno un’elevata efficienza di trasformazione, sono naturalmente competenti e trasformabili (Bacillus, Streptococcus).
        Al contrario in natura molti procarioti sono scarsamente o per nulla trasformabili.
        
        Il DNA trasformante si lega ad una proteina della superficie della cellula competente. All’interno della cellula può penetrare o un doppio filamento o un singolo filamento perchè una nucleasi ne degrada uno. Appena dentro la cellula il DNA si lega ad una proteina di competenza che lo protegge dall’attacco delle nucleasi.
        
        trasduzione--> Nella trasduzione il DNA viene trasferito da una cellula all’altra attraverso un virus batterico (batteriofago). Esiste una trasduzione generalizzata e una trasduzione specializzata. Solo in alcuni generi di Archea e batteri. fago: comincia il ciclo litico.
        Talvolta, durante l’infezione, gli enzimi responsabili dell’impacchettamento del DNA virale nella testa del fago, impacchettano erroneamente anche del DNA batterico. Al momento della lisi--> rilasciati virioni normali e particelle trasducenti che vengono dette difettive che non portano avanti infezioni virali Le particelle trasducenti iniettano il DNA nella cellula ospite.
        
        La cellula batterica viene infettata dal
        fago lamba; in genoma fagico si inserisce in un sito specifico: comincia il ciclo litico. in DNA virale si separa dall’ospite, alcune volte erroneamente una parte del DNA ospite viene inserito nel fago e rimangono nel genoma ospite genoma ospite alcuni geni fagici. Si crea quindi un fago difettivo. Se il fago difettivo coinfetta una cellula con un fago helper (non difettivo), si potranno avere fagi con inserito in DNA ospite in grado di riprendere il ciclo
        
        plasmidi--> I plasmidi sono elementi genetici in grado di replicarsi indipendentemente dal cromosoma dell’ospite, liberi nel citoplasma, contengono geni essenziali alla vita dell'ospite. Ogni plaside è presente un un numero particolare di copie (1-100). Si comporta come episoma--> sequenza che si trasforma in cromosoma, Gli enzimi coinvolti per la loro replicazione sono gli stessi che agiscono a
        livello del cromosoma. Alcune cellule batteriche possono contenere plasmidi di tipo diverso, ma
        non tutti i plasmidi sono compatibili tra loro.
        
        I plasmidi possono essere eliminati dalla cellula ospite attraverso
        diversi processi chiamati "curing"--> inibizione replicazione plasmide, plasmidi trasferiti per coniugazione cellulare o per coniugazione. Plasmidi coniugativi.
        
        batteriocine--> batteri producono sostanze che uccidono ceppi uguali al loro o simili, (colicina,
        subtilisina...) che sono molecole ad ampio spettro, geni si trovano su plasmidi
        coniugativi o non o su trasposoni. Legati all'esterno della cellula e alterano il flusso di
        differenti metaboliti, oppure alterano altre funzioni
        
        coniugazione--> La coniugazione batterica è un processo di trasferimento genetico che comporta il contatto cellula-cellula. I geni responsabili per la coniugazione sono localizzati sul plasmide che in questo modo si duplica colonizzando una nuova cellula. Nella coniugazione c’è un batterio donatore che contiene il plasmide coniugativo e una batterio ricevente.
        
        Pili sessuali poi si ritraggono costringendo le due cellule (donatore/recettore) a
        unirsi. In seguito si ha la fusione delle membrane esterne e il DNA può essere trasferito
        
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- - - - fototrofia--> L’utilizzo della luce come fonte di energia è un processo molto diffuso in natura. Fotosintesi = conversione dell’energia luminosa in energia chimica. La fotosintesi è possibile grazie alla presenza di particolari molecole
        sensibili alla luce, le clorofille che sono presenti in batteri, alghe e
        piante
      - per la fotosintesi: •Produzione di energia (ATP)
        •Riduzione di CO2 a composti organici da parte di NADH o NADPH e forniscono gli e- necessari,
        
        I batteri che effettuano la fotosintesi anossigenica producono potere riducente utilizzando
        come donatori di e- composti dello zolfo presenti nel loro habitat naturale (H2S, So, S2O32-) o H2. Gli organismi che effettuano fotosintesi ossigenica utilizzano come donatore di e- l’H2O
        (fotolisi) per ridurre NADP+ in NADPH producendo O2. Clorofille e batterioclorofille sono
        porfirine che al loro interno contengono un atomo di Mg.
        
        gli organismi che utilizzano più pigmenti possono assorbire più luce
        a ≠ lunghezze d’onda e quindi
        usare più energia luminosa
        
        I pigmenti fotosintetici sono associati a speciali
        sistemi di membrane chiamate membrane fotosintetiche (invaginazioni di membrana plasmatica o
        membrana plasmatica stessa o in
        clorosomi, strutture appiattite connesse alla
        membrana da una placca basale).
        
        Le clorofille sono associate a diverse proteine per formare complessi di
        centinaia di molecole, di cui solo alcune, il centro di reazione, partecipano direttamente alla conversione di luce in ATP; i pigmenti antenna, invece,
        catturano la luce a ≠ lunghezza d’onda e la convogliano al centro di reazione.
        
        pigmenti accessori--> Sono pigmenti idrofobici, Sono gialli, rossi, marroni o verdi (assorbono nel blu) e spesso impartiscono colore agli organismi, ruolo fotoprotettivo. Le ficobiline si ritrovano in cianobatteri e alghe rosse, fungono da pigmenti antenna e sono blu (ficocianina e alloficocianina, 620 e 650 nm) o rossi (ficoeritrina, 550 nm). Le ficobiline sono associate in ficobilosomi associati alle membrane fotosintetiche in un ordine ben preciso che convoglia la luce verso il centro di reazione, permettendo di crescere anche ad intensità di luce molto basse.
        
        fotosintesi anossigenica--> La sintesi di ATP mediata dalla luce avviene grazie ad una catena di
        trasporto di elettroni che creano un gradiente protonico.
        
        (P870), in particolare alla BATTERIOCLOROFILLA A che una volta eccitata, cede l’e- al primo trasportatore che, a sua volta, riduce diversi intermedi (chinoni) della membrana--> membrane delle proteine zolfo e citocromi, fino a ritornare al centro direazione. Gradiente protonico--> attivazione l’ATPasi attraverso un processo noto come FOSFORILAZIONE CICLICA, un ciclo chiuso di trasporto di e-. Sistema tipico dei
        batteri rossi fotosintetici.
        
        Per crescere però i batteri fotosintetici hanno bisogno di ridurre la CO2
        attraverso il NADH. La riduzione del NAD+ avviene grazie a molecole utilizzate come donatori di e- (flusso inverso di elettroni) per creare un gradiente protonico.
        
        La fotosintesi anossigenica è attuata dalle alcuni gruppi di batteri. I solfobatteri fotosintetizzanti
        si ritrovano in ambienti acquatici e talvolta in suoli sommersi,
        ambienti nei quali luce, H2S e basse concentrazioni di ossigeno sono più favorevoli alle moltiplicazioni Crescono ossidando i composti
        ridotti dello zolfo che si trovano in quantità relativamente
        abbondante nei fondali, nelle acque profonde, stagnanti e anaerobiche
        
        Tradizionalmente i batteri fotosintetizzanti si dividono nelle tre grandi famiglie delle
        Chlorobiaceae (batteri verdi sulfurei), Chromatiaceae (batteri rossi sulfurei) e Rhodospirillaceae (batteri rossi non sulfurei). Queste tre famiglie si distinguono per la composizione dei pigmenti che
        possiedono e per la natura delle sostanze ridotte che utilizzano.
        
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      - ossidazione di H2--> Molti batteri e archea ossidano l’H2, utilizzando come accettore di emolecole di nitrati, solfati, ferro... idrogenobatteri aerobi, l’accettore finale è O2, e la produzione di
        ATP è dovuta al trasferimento elettronico lungo una catena di traportatori con formazione di gradiente protonico, H2 + ½ O2 → H2O + energia, reazione catalizzata dalla idrogenasi
        
        ossidazione dello zolfo--> Alcuni solfobatteri, come Beggiatoa possono utilizzare acido solfidrico (H2S) come fonte di energia ossidandolo, in I batteri del genere Thiobacillus sono in
        grado di ossidare lo zolfo elementare trasformandolo in acido solforico
        (problemi di corrosione dei metalli).