Concetti Chiave
- Il sistema endomembrana è formato da organelli cellulari con abbondante membrana, tra cui il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, e l'apparato di Golgi.
- Il reticolo endoplasmatico liscio è specializzato nella sintesi dei lipidi e svolge funzioni di comunicazione cellulare, particolarmente presente nelle cellule vegetali vicino all'epidermide.
- Il reticolo endoplasmatico rugoso, caratterizzato dalla presenza di ribosomi, è il sito principale della sintesi proteica e si trova vicino al nucleo per facilitare la trasmissione dell'mRNA.
- I ribosomi, composti da due subunità, svolgono un ruolo cruciale nella traduzione dell'mRNA in proteine, utilizzando il sistema codone-anticodone per abbinare aminoacidi specifici ai codoni.
- Il codice genetico è ridondante, permettendo a più codoni di codificare lo stesso aminoacido, minimizzando l'impatto degli errori durante la sintesi proteica.
Sistema endomembrana
È costituito da organelli formati da elevata quantità di membrana cellulare, in quanto composti da numerose sacche da essa racchiuse. Gli organelli che lo formano sono:
- Reticolo endoplasmatico (ER), a sua volta composto da:
o ER Liscio;
o ER Rugoso;
- Apparato di Golgi o Dittiosoma.
2.3.8.1 Reticolo endoplasmatico
I due reticoli differiscono per la rugosità, infatti il rugoso presenta sulla sua superficie delle strutture, i ribosomi, deputate alla sintesi proteica.
Il reticolo endoplasmatico liscio è un sistema di sacche appiattite, delimitate da membrane, ed è accoppiato al rugoso.
Dal punto di vista quantitativo, la presenza dell’ER liscio è molto legata alla posizione della cellula: se la cellula vegetale è vicino all’epidermide allora sarà presente in grande quantità per la produzione delle cere, lo stesso per gli organi che emanano profumo, infatti le sostanza volatili sono apolari.
L’ER liscio inoltre svolge funzione di comunicazione, andando a formare il desmotubulo all’interno dei plasmodesmi.
Il trasporto degli elaborati avviene solamente tramite vescicole, che possono andare da ER liscio a ER liscio, oppure essere trasferite all’ER rugoso o al dittiosoma.
Il reticolo endoplasmatico rugoso si differisce appunto per la presenza di ribosomi, che gli conferiscono la caratteristica rugosità. Al suo interno avviene la sintesi proteica, infatti le proteine sono create dai ribosomi, e vengono liberate nell’ER rugoso dove assumeranno strutture più complesse quali la II, la III e la IV. Si parla quindi di co-traduzione.
È molto importante trovare l’ER rugoso vicino al nucleo, infatti l’mRNA è letto dai ribosomi presente sul reticolo, quindi più è vicino al nucleo, più la trasmissione è veloce. L’ER liscio è più periferico.
Dal punto di vista quantitativo è presente maggiormente negli organi di riserva, quali il seme, in cui c’è un notevole accumulo proteico.
Le vescicole possono seguire due strade:
- Costituire le riserve (seme);
- Essere secrete tramite vescicole, sulla membrana (esocitosi), o sul Golgi, per ulteriori modifiche.
L’ER rugoso, al microscopio (TEM), si mostra come delle sacche parallele costituite da membrana plasmatica, a cui sono legate i ribosomi. Nell’immagine a fianco i ribosomi sono presenti anche nel citoplasma.
Il ribosoma è costituito da due subunità, una più piccola e una più grande, al TEM queste sub-unità non si vedono.
Particolare approfondimento richiedono i ribosomi. Come già detto essi sono costituiti da due sub-unità. La più piccola ha funzione di accogliere l’mRNA, mentre la più grande serve per accogliere i tRNA contenenti gli aminoacidi.
Le basi azotate si legano in modo specifico (si ricorda che nell’RNA è presente l’Uracile al posto della Timina). Le basi quindi vengono tradotte con un sistema codone-anticodone. Ogni tripletta è infatti complementare a un'altra tripletta, la quale è presente su un determinato tRNA. Questo tRNA trasporta poi un aminoacido specifico per quel codone (esempio UCG complementare a AGC).
Il movimento è in direzione 5’3’, e man mano che la sequenza viene letta si forma la proteina.
Il codice genetico prevede che a ogni codone corrisponda un aminoacido. Con questo sistema però basterebbe un solo errore per rendere inefficace la proteina. Per ovviare a questo problema a ogni aminoacido corrispondono diversi codoni. Quindi diverse triplette codificano per un aminoacido, inoltre ci sono codoni che codificano per lo stop.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale del reticolo endoplasmatico liscio?
- In che modo il reticolo endoplasmatico rugoso differisce dal liscio?
- Qual è il ruolo dei ribosomi nel processo di sintesi proteica?
- Come avviene il trasporto degli elaborati tra i vari organelli del sistema endomembrana?
- Perché è importante la posizione del reticolo endoplasmatico rugoso vicino al nucleo?
La funzione principale del reticolo endoplasmatico liscio è la sintesi dei lipidi, che possono successivamente essere modificati.
Il reticolo endoplasmatico rugoso si differenzia per la presenza di ribosomi sulla sua superficie, che gli conferiscono la caratteristica rugosità e sono deputati alla sintesi proteica.
I ribosomi, costituiti da due subunità, accolgono l'mRNA e i tRNA contenenti gli aminoacidi, permettendo la traduzione delle basi azotate in proteine attraverso un sistema codone-anticodone.
Il trasporto degli elaborati avviene tramite vescicole, che possono muoversi tra ER liscio, ER rugoso e l'apparato di Golgi per ulteriori modifiche o secrezione.
È importante perché l'mRNA è letto dai ribosomi presenti sul reticolo, quindi una posizione vicina al nucleo permette una trasmissione più veloce delle informazioni genetiche.