domenica 31 gennaio 2010

il neurotrasmettitore GABA: importante presenza nei vertebrati ed invertebrati

Modello stereochimico dell'acido gamma-amminobuttirico o GABA (formula chimica sopra esposta).
La sfera blu corrisponde all'atomo di azoto (N), ed il suo prolungamento indica un legame chimico con una catena di quattro atomi carbonio (C) metilenici, disposti (forme sferiche celesti) lungo la molecola che scambiano legami chimici tra loro, con l'azoto e l'ossigeno all'estremo della catena metilenica. Il carbonio piu' distale dall'azoto rappresenta un carbonio carbossilico, legandosi con due atomi di ossigeno (O) che assumono forma di sfere rosse. Un atomo di ossigeno presenta due legami chimici con il carbonio carbossilico; l'altro atomo di ossigeno presenta un solo legame con il carbonio carbossilico della molecola. Non sono rappresentati in questo modello gli atomi di idrogeno (H). Il Gaba  è il principale neurotrasmettitore inibitore del sistema nervoso centrale. Viene rilasciato dai  neuroni dei circuiti locali presenti nel cervello (neuroni gabaergici), i quali presentano un piccolo corpo neurale e arborizzano a breve distanza formando principalmente sinapsi asso-assoniche con i neuroni di proiezione (eccitatori). Esistono tre tipi di recettori (sopra indicati) per il GABA, tutti con effetti inibitori.
-recettore GABA A a canale ionotropo attivo a livello post-sinaptico, con una struttura eteropentamerica di sub-unita' proteiche: 2 alfa - 2 beta - 1 gamma, che provoca l'ingresso del cloro all'interno della cellula iperpolarizzandola.
-recettore GABA C a canale ionotropo attivo a livello post-sinaptico, che provoca l'ingresso del cloro all'interno della cellula iperpolarizzandola, ma le sue cinque sub-unita' sono identiche tra loro.
-recettore GABA B metabotropo a 7 domini transmembrana, attivo pre- e post-sinapticamente tramite chiusura dei canali del calcio (Ca) nella terminazione pre-sinaptica (diminuzione della liberazione del neurotrasmettitore a livello pre-sinaptico) e tramite apertura del canale cloro a livello post-sinaptico, iperpolarizzando la cellula.Posted by Picasa

neurotrasmettitore acetilcolina (Ach): un legame tra vertebrati ed invertebrati

Modello stereochimico dell'Ach ( recettore nicotinico, formula chimica dell'Ach sopra esposti). La sfera blu rappresenta l'azoto (N): i suoi prolungamenti dello stesso colore, indicano legami chimici con quattro atomi di carbonio (C) che corrispondono a sfere celesti, di cui tre appartengono al gruppo metilico e i loro prolungamenti corrispondono a legami chimici con l'azoto; il quarto carbonio appartiene al gruppo metilenico, ed i suoi due prolungamenti indicano legami chimici con l'azoto e con un'altro carbonio metilenico (sfera celeste); quest'ultimo presenta due prolungamenti, che corrispondono a legami chimici con un carbonio metilenico (sfera celeste) e ossigeno (sfera rossa) di tipo estereo (dato che l'alcol colina e l'acido acetico reagendo fra loro formano un estere: l'Ach); l'ossigeno di tipo estereo ha due prolungamenti che rappresentano legami chimici con un carbonio metilenico (sfera celeste) e un carbonio carbonilico (sfera celeste); quest'ultimo presenta quattro prolungamenti corrispondenti a legami chimici, di cui due con l'ossigeno (sfera rossa) carbonilico, che scambia analoghi legami chimici con il carbonio carbonilico; l'altro legame avviene con un carbonio metilico (sfera celeste); l'ultimo legame avviene con l'ossigeno estereo, indicando che il carbonio carbonilico fa parte del gruppo funzionale carbossilico del GABA. Gli atomi di idrogeno (H) in questo modello non sono rappresentati; l'atomo di azoto si dice quaternario dato che assume una carica positiva che caratterizza l'azione della molecola. L'Ach viene deposta in vescicole tramite la proteina sinaptotagmina, a livello della membrana presinaptica inerente alle terminazioni del primo neurone, nella trasmissione dell'impulso nervoso; l'Ach viene anche depositata, tramite l'azione della proteina sinapsina I, nella rete actinica presente nelle terminazioni assoniche del primo neurone. Sotto l'azione delle proteine chinasi Ca-Calmoduline dipendenti che fosforilizzano le proteine legate all'Ach, quest'ultima viene liberata nello spazio sinaptico, per poi raggiungere la membrana postsinaptica appartenente al secondo neurone nella trasmissione dell'impulso nervoso, e legarsi a recettori nicotinici o muscarinici.
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elementi cellulari nell'emolinfa dell'ape

L'emolinfa è un tessuto fuido con funzioni analoghe  a quelle del sangue e della linfa dei vertebrati.  A differenza del sangue, l'emolinfa ha una maggiore viscosita' ed è priva di globuli rossi. L'emolinfa si compone di una frazione liquida e di una cellulare.
Il plasma è composto al 92% da acqua, con una reazione leggermente acida (pH 6-7), ed ha proprietra' osmotiche piu' intense di quelle del sangue. Fra le sostanze disciolte si annoverano proteine, lipidi, glucidi, enzimi, ormoni, sali minerali, prodotti del metabolismo azotato (amminoacidi, acido urico). Sono inoltre i carotenoidi, i responsabili della colorazione gialla o verde dell'emolinfa.
La frazione cellulare dell'emolinfa è composta di tipi cellulari differenziati, genericamente detti emociti, pari a 30.000-50.000 per millimetro cubo. Gli emociti si dividono in tre categorie: proleucociti - leucociti - enocitoidi.  I proleucociti sono interpretati  come stadi immaturi di leucociti. I leucociti hanno una evidente funzione di difesa immunitaria, in  quanto sono dotati di proprieta' di fagocitosi. Ignota è la funzione degli enocitoidi
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sabato 30 gennaio 2010

frazione liquida dell'emolinfa dell'ape

Proprieta' fisiche:
volume emolinfa con
-pupe di operaia con occhi marrone pari a 116 ml
-fuco pari a 165 ml
-operaia adulta: decresce di 30-40 ml (neosfarfallata) - decresce a 19 ml in ape che vive in alveare - decresce a 16 ml in ape bottinatrice

Densita': 1050 nei fuchi - 1038/1045 nelle operaie

Osmolarita': 400/600 mOsm/l secondo lo stadio di sviluppo e casta

pH: larva con 6,77/6,93 - pupa con 6,6 - regina adulta vergine con 6,17

Componente chimica:
emolinfa larvale in meq/l: 6/11 di Na - 25/31 di K - 7/18 di Ca - 17/21 di Mg
emolinfa adulto in meq/l: 16/47 di Na - 16/57 di K - 7/18 di Ca - 1/7 di Mg
l'anione a piu' alta concentrazione corrisponde al Cl

Carboidrati:
concentrazione di trealosio, pari a 5-25 g/l che varia secondo lo stadio di sviluppo - glucosio sempre presente a bassa concentrazione (0,5-5 g/l) - il fruttosio è presente a concentrazioni piu' basse del glucosio, ma si elevano a 5-10 g/l nella bottinatrice

Composti azotati:
amminoacidi di larva operaia pari a 12-15 g/l - amminoacidi di ape adulta pari a 6-10 g/l; tutti i 20 amminoacidi costituenti le proteine animali sono stati trovati nell'emolinfa dell'ape; sono stati trovati anche 10 amminoacidi non proteici; si riscontra un alto livello di prolina sia nella larva che nell'ape adulta; le api che vivono in alveare presentano una proteinemia fino a 60 g/l - in bottinatrici la proteinemia raggiunge i 30 g/l; la proteina vitellogenina è presente al 80% nella regina, mentre è al 35% nelle operaie nutrici

Concentrazione fosfolipidica: nell'ape pari a 1,5-5 g/l; larva matura e pupa pari a 100g/l. Componenti:
-0,15-0,3 g/l di acidi grassi liberi; 0,02-0,15 g/l di monoacilgliceroli; 0,25 g/l di diacilgliceroli; 0,1-1 g/l di triacilgliceroli; prevale l'acido oleico in larve femminili; prevale l'acido palmitico e stearico nei fuchi

Steroidi presenti con 0,2-1 g/l

Ormone giovanile JH-III:
-pari a 17 ng/g di omogenato di larve operaie terza eta'; pari a 15 ng/g di omogenato di ape operaia; pari a 100 ng/g di omogenato di ape regina terza eta'; pari a 40 ng/g di omgenato di prepupa di ape regina; pari a 23 ng/g di omogenato di fuco; l'ormone giovanile cresce a basse concentrazioni, pari a 10 ng/g di omogenato di neosfarfallata e 20 ng/g di omogenato di ape che vive in alveare, influenzando il loro comportamento; nel periodo invernale la concentrazione è pari a 5 ng/g di omogenato di ape; il piu' importante ectisteroide dell'ape è il makisterone A con 100-120 ng/g di omogenato
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venerdì 29 gennaio 2010

alla ricerca dei recettori muscarinici nell'ape

Fotografia della sezione di testa dell'ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (giugno 2008)
La sezione è immersa in resina sintetica e corrispondente a tessuto nervoso non specificato; si procede con un processo immunoistochimico che prende il nome di immunoreattivita' (IR) per la molecola bersaglio, e si aggiunge alla sezione qualche goccia contenente una immunoglobulina (Ig) di topo, che prende il nome di M2 . L'Ig M2 è in grado di riconoscere il recettore muscarinico come molecola bersaglio o antigene; in un secondo tempo si aggiunge alla sezione qualche goccia contenente un'antimmunoglobulina (antIg) denominata TRITC , che riconosce la sua Ig M2 come bersaglio.
Il complesso immunoistochimico: recettore muscarinico - Ig M2 - antIg TRITC determina in fluorescenza una colorazione rosso chiara, indicando la probaile presenza di recettori muscarinici, occupati dall'acetilcolina (Ach), promuovendo la liberazione di secondi messaggeri all'interno della cellula nervosa, variando la conduttanza (1/R) degli ioni K e Ca e modificando la trasmissione dell'impulso nervoso.
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presenza di recettori muscarinici nell'ape

Il recettore muscarinico è un recettore transmembrana appartenente alla grande famiglia dei recettori accopiati alle proteine G.
Il ligando naturale del recettore muscarinico è l'acetilcolina (Ach), neurotrasmettitore deputato alla trasmissione dell'informazione nervosa ed in grado di legarsi anche ai recettori nicotinici (nAchRs).
Mentre i nAchRs sono canali ionici (diretti) che legando l'Ach consentono i flussi di ioni, l'attivazione del recettore muscarinico (mAchRs) innesca una cascata di reazioni intracellulari mediate dal rilascio di un secondo messaggero. Nell'uomo i recettori muscarinici corrispondono a cinque tipologie: M1-M2-M3-M4-M5, con funzioni eccitatorie ed inibitorie nella trasmissione dell'impulso nervoso a livello di vari tessuti, con variazione della conduttanza (1/R) per lo ione K (potassio) e Ca (calcio).Posted by Picasa

Classificazione scientifica binominale dell'Ape Mellifera

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Regno: Animalia
Sottoregno: Eumetazoa
Ramo: Bilateria

Phylum: Arthropoda
Subphylum: Tracheata
Superclasse: Hexapoda
Classe: Insecta
Sottoclasse: Pterygota
Coorte: Endopterygota
Superordine: Oligoneoptera
Sezione: Hymenopteroidea

                                                                                                                             Ordine: Hymenoptera
                                                                                                                             Sottordine: Apocrita
                                                                                                                             Sezione: Aculeata
                                                                                                                             Superfamiglia: Apoidea
                                                                                                                             Famiglia: Apidae
                                                                                                                             Sottofamiglia: Apinae
                                                                                                                             Tribù: Apini
                                                                                                                             Genere: Apis
                                                                                                                             Specie: A. mellifera

mercoledì 27 gennaio 2010

il pesticida IMIDACLOPRID aumenta la produzione di ChAT

 Fotografia di sezione della testa dell'ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (gennaio 2009).
L'Ape Mellifera è stata esposta all'imidacloprid (somministrazione di acqua zuccherata con 1/100.000 Moli di pesticida) con conseguente morte dell'insetto dopo pochi minuti. Nella sezione immersa in paraffina si è proceduto con una ricerca immunoistochimica (reazione di IR), per evidenziare l'enzima colina-acetiltransferasi (ChAT) prodotta dall'ape negli ommatidi dell'occhio composto ( IR per la ChAT), utilizzando un'immunoglobulina (Ig) denominata antiChAT e un'antiIg  di coniglio denominata Antirabbit FITC, che riconosce l'antiChAT legata alla ChAT dell'ape. L'immunocomplesso   ChAT ape - antiChAT - Antirabbit FITC sviluppa in fluorescenza una colorazione verde chiara intensa, che rileva un'abbondante produzione di ChAT prodotta dall'Ape Melllifera, provocata dal pesticida IMIDACLOPRID; la voluminosa presenza dell'enzima gonfia l'ommatidio a forma di peduncolo alterando le posizioni dei fotorecettori , visibili in un'altra sezione trattata con la colorazione DAPI Posted by Picasa

martedì 26 gennaio 2010

tessuto adiposo-simile nell'ape


Fotografia di sezione della testa di ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (gennaio 2009).
La sezione è immersa in paraffina e trattata con la colorazione DAPI, evidenziando i nuclei delle cellule presenti  che assumono una colorazione bianco-opaca o bianco-lucente.
I nuclei si presentano nella cellula a livello periferico in una corona citoplasmatica, che delimita un vacuolo occupato da grasso di riserva,  (vacuolo centrale scuro della cellula).
La disposizione di questo tessuto adiposo-simile indica nell' Ape Mellifera, la possibilita' di attingere a riserve energetiche come avviene per specie animali piu' evolute.
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le cellule Kenion integratori sensoriali nell'ape


Fotografia di sezione della testa dell'ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (gennaio 2009). La sezione è immersa in paraffina e trattata con la colorazione DAPI, evidenziando i nuclei delle cellule presenti che assumono un colore bianco opaco. Si osservano due calici, appartenenti ai corpi fungiformi dell'Ape Mellifera rappresentanti i centri di integrazione sensoriale. I calici sono riempiti e delimitati da innumerevoli nuclei corrispondenti alle cellule Kenion, particolari neuroni cerebrali dell'ape, da cui partono i singoli assoni che si addensano a formare il calice. Tra i due calici si pone un dotto tracheale che trasporta ossigeno indispensabile per il metabolismo delle cellule nervose. Una regione meno addensata di neureoni e ricca di fbre nervose delimita il dotto tracheale e i calici costituiti dalle cellule Kenion.
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effetto del pesticida IMIDACLOPRID nell'occhio composto dell'ape

Fotografia di sezione della testa di ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (gennaio 2009).
L'Ape Mellifera è stata esposta all'imidacloprid (1/100.000 Moli), formula chimica sopra esposta, facendola morire nel giro di pochi minuti; in seguito varie parti anatomiche dell'ape sono state immerse in paraffina e sezionate per una visuale al microscopio confocale. Questa sezione è stata trattata con la colorazione DAPI, mettendo in evidenza i nuclei delle cellule presenti che assumono un colore bianco-lucente e bianco-opaco. La sezione riguarda l'occhio composto, che presenta lateralmente a destra singoli OMMATIDI A FORMA DI PEDUNCOLO SCURO RIGONFIATI DI ChAT PER L'AZIONE DELL'IMIDACLOPRID. La maggior produzione dell'enzima ChAT, modifica la posizione dei fotorecettori e si osservano i loro nuclei nelle parte distale degli ommatidi. La ChAT o colino-acetiltransferasi è un enzima importante del sistema nervoso colinergico, e sintetizza l'acetilcolina (Ach), importante neurotrasmettitore nella trasmissione dell'impulso nervoso. Si osserva inferiormente agli ommatidi fasci di fibre nervose che raggiungono un vasto gruppo di cellule bipolari (dal nucleo allungato), raffigurandosi in un'importante stazione neuronale per le informazioni visive provenienti dai fotorecettori. L'informazione visiva prosegue dalle cellule bipolari tramite loro lunghi assoni che si riuniscono in fasci per raggiungere altre stazioni nervose
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l'insetticida Fipronil causa di morte dell'Ape Mellifera

L'insetticida Fipronil agisce ad ampio spettro sugli insetti, a cui appartiene l'Ape Mellifera, agendo a livello del sistema nervoso centrale bloccando il passaggio degli ioni cloruro nei recettori per il GABA e Glutammato, eludendo l'azione regolatrice sulla trasmissione dell'impulso nervoso .
L'insetticida risulta altamente tossico per i pesci ed invertebrati acquatici.
Per gli ucelli montani, il fipronil risulta altamente tossico, mentre agisce senza alcun danno per gli altri ucelli.
Negli animali e nell'uomo, l'avvelenamento da Fipronil è caratterizzata da vomito, agitazione e convulsione.
Nel maggio 2003 nel sud della Francia, un numero elevato di api mellifere morirono di tossicita' acuta da Fipronil trattato sulle sementi.
DL 50 orale: ng/ape 4,2 - DL 50 contatto: ng/ape 5,9
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lunedì 25 gennaio 2010

l'insetticida IMIDACLOPRID causa di morte dell'Ape Mellifera

 L'imidacloprid è un insetticida che fa capo alla classe dei cloronicotinici neonicotinoidi.
E' un composto bis-eterociclico alogenato strutturalmente simile alla nicotina da cui differisce per geometria, dimmensione e la presenza di un gruppo nitrilimminico. Puo' assumere diverse forme cristalline variando le sue proprieta' cromatiche e il PF.
E' un insetticida di ultima generazione, dato l'ampissimo spettro d'azione sugli insetti, a cui l'Ape Mellifera appartiene. La molecola imidacloprid è un inibitore irreversibile del recettore nicotinico dell'acetilcolina (Ach) degli insetti, mentre è meno attivo per quello dei mammiferi.
L'imidacloprid ha importanti ripercussioni sulla fauna acquatica in quanto concentrazioni al limite della rivelabilita' sono in grado di uccidere diverse specie di crostacei e di alghe. Importante è anche la tossicita' su diverse specie di volatili. Grosse quantita' di imidacloprid risultano essere tossiche per l'uomo, che causano una stimolazione simpatica con associate iperglicemia, neutrofilia, agitazione psichica seguita da depressione respiratoria
DL 50 orale: ng/ape 5,4 - DL 50 contatto: ng/ape 6,7

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dotti ghiandolari nell'Ape Mellifera

Fotografia della sezione di testa dell'ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (giugno 2008)
La sezione immersa in resina sintetica è stata trattata con Blu di toluidina, evidenziando con la metacromasia componenti cellulari diversi appartenenti all'ape.
Al centro della fotografia cellule ghiandolari bianco azzurrognolo si dispongono in due agglomerati, dai quali partono due grossi dotti di colore Blu con la funzione di raccogliere il secreto ghiandolare, che confluiscono in un unico dotto, assumendo nell'insieme la forma di una grossa V di colore blu.
Inferiormente ai dotti ghiandolari si dispone una sezione dell'occhio composto, in cui si osservano le singole lenti anucleate dei singoli ommatidi.
Al di sopra delle cellule ghiandolari e lateralmente a destra di esse, un agglomerato di cellule bianco opache rappresenta del tessuto muscolare liscio.
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la metafase nel ciclo cellulare dell'Ape Mellifera

Fotografia della sezione di testa dell'ape, eseguita al microscopio confocale, presso il dipartimento DIBIO dell'Universita' di Genova in Italia (giugno 2008).
La sezione immersa in resina sintetica è stata trattata con Blu di toluidina, evidenziando con la metacromasia delle cellule ghiandolari, in cui si osserva un esteso reticolo endoplasmatico dall'aspetto multivescicolare, presente in tutto il corpo cellulare.
Due cellule ghiandolari presentano nuclei con cromosomi posti in parallello tra loro ed in modo simmetrico, ricordando la disposizione dei cromosomi su un piano equatoriale della cellula durante la metafase del ciclo cellulare.
Le cellule ghiandolari in metafase indicano un incremento della popolazione cellulare specifica, caratterizzata da una maggiore produzione di pappa reale da fornire alla regina per il suo sostentamento: in effetti la ricerca eseguita riguardava api operaie prelevate all'interno dell'alveare che svolgevano il compito di nutrire l'ape regina
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domenica 24 gennaio 2010

fuco: il maschio dell'ape

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Dalla primavera all'inizio dell'estate nascono le api maschio, dette fuchi. Provengono da uova non fecondate (sono quindi aploidi, in quanto le loro cellule contengono un solo cromosoma per ogni tipo, e non una coppia). Piu' grossi delle operaie, sono pero' sprovvisti di pungiglione. I fuchi non partecipano al lavoro dell'alveare. Non possono nutrirsi da soli per via della ligula troppo corta, e dipendono interamente, per il sostentamento, dalle operaie. Escono dall'alveare raggruppandosi talvolta in luoghi lontani.
Il loro ruolo è strettamente limitato alla fecondazione delle giovani regine durante il volo nunziale. Quelli che riescono ad accoppiarsi muoiono poco tempo dopo. Quanto agli altri, le operaie smettono di nutrirli alla fine dell'estate ed essi, sempre piu' deboli man mano che l'autunno si avvicina, finiscono per essere spietatamente scacciati dall'alveare, e muoiono di sfinimento o di freddo.

ape operaia

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L'ape operaia è una femmina sterile, ed un alveare puo' contenere dalle 30.000 alle 80.000 operaie. L'ape operaia si presenta piu' piccola rispetto agli altri membri della colonia (fuchi e regina), i suoi apparati riproduttivi seppur presenti sono atrofizzati, solo in caso di orfanita' della regina possono riattivarsi e produrre uova non fecondate e quindi aploidi (si generano solo maschi). All'uscita dall'uovo l'ape operaia è cieca e viene nutrita nei primi tre giorni con pappa reale; in seguito per altri tre giorni l'operaia viene nutrita con miele e polline per poi affrontare la sua metamorfosi in una cella dell'alveare. Il ciclo di vita dell'ape operaia raggiunge i 65 giorni nel periodo primavera-estate; mentre raggiunge i 90-120 giorni durante il periodo autunno-inverno, con una vita media dell'ape operaia di 35 giorni.
Fino all'eta' di 21 giorni l'ape operaia non esce dall'alveare, e svolge le seguenti funzioni:
- pulizia favi ed alveari
- produzione di pappa reale dalle loro ghiandole ipofaringee
- sviluppo di ghiandole per produrre cera e costruire i favi
- trasporto del cibo ricevuto dalle bottinatrici, per collocarlo nei favi
- vigilanza all'entrata dell'alveare per impedire il passaggio di altre api provenienti da altri alveari
- generazione di una corrente d'aria per deidratare il nettare
Dopo 21 giorni si atrofizzano le ghiandole cerigene dell'ape opereaia, che esce dall'alveare per diventare bottinatrice, per svolgere le seguenti funzioni:
- raccoglitrici di nettare
- raccoglitrici di polline
- raccoglitrici di propoli
- raccoglitrici di acqua
Diverse parti dell'apparato boccale sono molto sviluppate con una ligula molto larga che le permette di prendere il nettare; inoltre l'ape operaia ha la vista molto sviluppata e nella sua zampa posteriore una piccola cavita' chiamata cestella le permette di traspostare il polline e il propoli (resina delle piante).

l'Ape Regina


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La regina è unica nella sua colonia, ed è di fondamentale importanza per la sua gestione. Generalmente provvede a deporre le uova a ritmo continuo consentendo un continuo ricambio di api, permettendo la crescita della colonia. Geneticamente la regina ha lo stesso corredo cromosomico delle api operaie (diploide), ma viene nutrita sin dalla nascita di pappa reale: questa superalimentazione la porta a crescere considerevolmente rispetto alle api operaie (18-22 mm). Il compito della regina, di vitale importanza per la sopravvivenza della colonia, è la ovodeposizione continua: essa depone circa 3.000 uova al giorno per 5 anni. La regina viene fecondata dai maschi della colonia (ma anche di quelle vicine) una sola volta nella sua vita, durante il cosidetto volo nunziale, che deve svolgersi non oltre il ventesimo giorno di vita: se non si accopia entro tale periodo, rimane sterile e deporra' uova che daranno solo maschi. La regina non ha un pungilione velenoso: il suo pungiglione e' tramutato in una specie di piccola lama (lo spadino reale), con il quale provvede ad uccidere le regine appena nate nella sua colonia, per ottenerne la supremazia. La regina è di vitale importanza nella funzione regolatrice della colonia: infatti grazie alla sua produzione di feromoni, spinge le altre api a svolgere determinati compiti come la pulizia e l'igene della colonia, la protezione da nemici esterni, la raccolta del nettare e del polline; tutti questi compiti essenziali per la colonia avvengono sotto stimolo chimico dell'ape regina.

Il genoma dell'Ape Mellifera


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L'Ape Mellifera è una specie aplo-diploide in quanto il maschio è aploide, derivante da uova non fecondate e la femmina è diploide, derivante da uova fecondate. Il corredo cromosomico è 2n=32 ed i maschi, quindi, sono portatori del solo corredo n=16 di derivazione materna. La determinazione aplo-diploide del sesso, caratteristica nelle formiche, vespe ed api, sarebbe particolarmente favorevole all'evoluzione sociale.
Le madri e le figlie hanno in comune 1/2 dei geni, le sorelle ne hanno i 3/4; conseguentemente, le figlie (le future api operaie) risultano meglio predisposte ad aiutare la madre (ape regina) a prolificare, inibendo in esse il processo di prolificazione, favorendo la nascita di individui che per i 3/4 hanno il loro medesimo codice genetico. Sarebbe questa una spiegazione del perche' negli Imenotteri sociali (a cui l'ape appartiene), i maschi non sono socializzati (vengono utilizzati solo per l'accopiamento), mentre lo sono negli Isotteri, i cui maschi sono invece diploidi. Negli Imenotteri, infatti, i maschi e le loro figlie hanno in comune 1/2 dei geni ereditati, i maschi e le loro sorelle e fratelli solamente 1/4 dei geni. Nello sviluppo di una giovane ape operaia e ape regina, si determinano meccanismi ormonali e ambientali, nutrizionali e feromonici, che attivano l'espressione genica specifica della casta (regina o operaia). Le femmine di Ape Mellifera, cominciano la loro eistenza come larve bipotenziali, con la capacita' di formarsi nella morfologia ed anatomia di entrambe le caste, quelle delle operaie o quelle delle regine (polifenismo). La differenza dell'espressione genica porterebbe alle differenze morfo-anatomiche e funzionali. Il genoma dell'Ape Mellifera corrisponde ad un decimo di quello dell'uomo, ed è costituito da 300.000 coppie di basi nucleotidiche di A/T e G/C. L'ideogramma rappresenta la lunghezza dei singoli cromosomi, e le bande in blu a diversa intensita' indicano la percenuale di eterocromatina presente nei singoli cromosomi durante la profase del ciclo cellulare. Il cariotipo dell'ape è rappresentato inferiormente all'ideogranmma, ed è stato esguito con la tecnica FISH.