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Citologia: strutture specializzate dei procarioti

Di seguito verranno illustrate le principali strutture specializzate della cellula procariote, ovvero in grado di compiere specifiche funzioni.
- Capsula, racchiude la parete cellulare e la membrana esterna. È costituita prevalentemente da polisaccaridi. Ha diverse funzioni:
 Protezione nei confronti della risposta immunitaria dei leucociti;
 Evita la disidratazione delle cellule batteriche
Non tutti i batteri possiedono la capsula e sembra che non sia indispensabile per la vita batterica.
 La parete cellulare si riconosce in quanto costituita da peptidoglicano, che è ben distinguibile se viene colorato, non essendo presente nelle cellule eucariote.
 La membrana esterna, che non ha alcun effetto di permeabilità, serve per difendersi dagli organismi esterni attraverso tossine.
- Strutture per la fotosintesi, che distinguono gli organismi fotosintetici (cianobatteri) dai non fotosintetici. Queste strutture sono dei ripiegamenti del plasmalemma (che contiene la clorofilla batterica e altri composti indispensabili per tale reazione), in cui avviene tutta la fotosintesi, dalla fase luminosa alla fase oscura.

Anche la respirazione, che invece avviene in tutti i procarioti, si compie in riarrangiamenti in piccole teste della membrana.
- Mesosomi, costituiti da un sistema di membrane interne e coinvolti nella divisione cellulare e nella produzione di energia.
- Flagelli, cioè appendici filiformi costituiti dalla flagellina, una proteina, e che compiono un movimento rotatorio. Queste strutture sono composte da una base detta corpo basale, che comprende una parte che entra dentro le membrane detta radice, e una ripiegata che esce dalle membrane detta gancio. Il flagello si completa poi con il filamento.
Il flagello nel corpo basale compie un movimento rotatorio che si trasmette anche al filamento, in quanto le proteine motrici sono presenti anche in esso. Le proteine motrici si muovono consumando ATP, questo permette un movimento a frusta.
Internamente i flagelli presentano una struttura chiamata “struttura 9+2”. Sono infatti presenti dei microtubuli, che sono organizzati in 9 coppie nella parte più esterna, a formare l’assonema, e due microtubuli singoli che scorrono al centro. Sono presenti due bracci di dineina (proteina motrice), uno esterno e uno interno. I tubuli dell’assonema sono collegati tra loro dalla nessina, a loro volta i tubuli dell’assonema sono collegati a quelli centrali dai raggi, costituiti da proteine di congiunzione.
Nel corpo basale la struttura si modifica ulteriormente, infatti al suo interno ciascuna delle 9 coppie di microtubuli dell’assonema si associa a un altro microtubulo formando un anello con 9 triplette. Ognuna di queste triplette è poi connessa alla successiva da proteine non costituite da nessina. I due microtubuli centrali terminano sopra il corpo basale, quindi al microscopio non risultano visibili.
All’interno della struttura dei microtubuli è molto importante l’interazione tra dineina e proteine di congiunzione. Infatti, se fosse presente solamente la dineina, durante il movimento delle coppie di microtubuli questa proteina si alternerebbe nell’aggancio e nel distacco alla coppia adiacente, spingendo la coppia adiacente verso l’alto. Le coppie scivolerebbero quindi una sull’altra. Le proteine di congiunzione fanno si che le coppie di microtubuli contigue non possano scivolare lontano l’una dall’altra, facendole piegare.

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