Origine delle endomembrane – Quiz Biologia Semestre Filtro

Semestre filtro - Medicina, Odontoiatria, Veterinaria, - quiz estratto dal libro "Quiz di Biologia" di Francesco Serafini e Valentina Toni

BIOLOGIA

UNITÀ DIDATTICA 1 - Le basi dell’organizzazione biologica e molecolare della vita

U.D. 1.4 (Secondo la ripartizione del Syllabus di Francesco Serafini e Valentina Toni) - La cellula eucariotica. Il sistema delle endomembrane. La generazione del nucleo, l’endosimbiosi per la generazione dei mitocondri. Dagli organismi unicellulari a quelli pluricellulari complessi.

1. Quale ipotesi è oggi considerata la più plausibile per spiegare l’origine dell’involucro nucleare e, più in generale, del sistema delle endomembrane (reticolo endoplasmatico e apparato del Golgi)?

A) L’invaginazione della membrana plasmatica di un antenato procariotico, seguita da rimodellamento e specializzazione delle membrane interne.

B) L’inglobamento di un archeobatterio da parte di una cellula proto‑eucariotica già dotata di fagocitosi.

C) La fusione stabile di più cellule procariotiche appartenenti a domini differenti con condivisione completa dei genomi.

D) La sintesi de novo di membrane lipidiche indotta dalla comparsa di istoni nel citoplasma.

E) Il trasferimento genico orizzontale di geni per la sintesi di fosfolipidi da virus giganti, con formazione immediata del nucleo.

Correct! Wrong!

Origine delle endomembrane – Quiz Biologia Semestre Filtro

Quiz 1 – Risposta A

L’ipotesi oggi più condivisa per l’origine dell’involucro nucleare e delle endomembrane è quella autogena: in un antenato procariotico la membrana plasmatica avrebbe formato ripiegamenti verso l’interno (invaginazioni) che, stabilizzandosi e specializzandosi, hanno generato superfici di membrana interne. Una porzione di tali membrane avrebbe finito per circondare il DNA, creando un compartimento protetto (protonucleo) e, allo stesso tempo, una rete continua con funzioni diverse: reticolo endoplasmatico, compartimenti di traffico e, in seguito, apparato del Golgi. Questo scenario spiega bene un dato strutturale attuale: la membrana nucleare esterna è in continuità con il reticolo endoplasmatico e lo spazio perinucleare è topologicamente equivalente al lume del reticolo e, più in generale, alla via secretoria. La compartimentazione risultante ha reso possibile separare processi incompatibili e aumentare l’efficienza delle reazioni di membrana.

Perché le altre risposte sono errate:

B: L’inglobamento di un procariote è il cuore della teoria endosimbiotica per mitocondri e cloroplasti, ma non spiega la continuità fisica nucleo‑reticolo né l’insieme delle membrane interne come sistema integrato di traffico vescicolare.

C: La fusione tra cellule procariotiche potrebbe aumentare la complessità genetica, ma non fornisce un meccanismo convincente per l’emergere di un involucro nucleare a doppia membrana in continuità con il reticolo e per la topologia comune dei compartimenti della via secretoria.

D: Le membrane biologiche non si formano “dal nulla” per l’apparizione di istoni: richiedono vie biosintetiche lipidiche, proteine di rimodellamento e una selezione che favorisca compartimenti funzionali; gli istoni, per quanto importanti per la cromatina, non sono un motore diretto di biogenesi di membrane.

E: Il trasferimento genico orizzontale può contribuire all’evoluzione di funzioni, ma l’idea di una formazione immediata di nucleo ed endomembrane per geni virali non è supportata come spiegazione principale e non rende conto dei passaggi graduali necessari alla compartimentazione e al traffico vescicolare.