Concetti Chiave
- Il reticolo endoplasmatico è composto da due tipi principali: liscio e rugoso, con il rugoso che presenta ribosomi per la sintesi proteica.
- L'ER liscio è responsabile della sintesi dei lipidi e della comunicazione cellulare, formando il desmotubulo all'interno dei plasmodesmi.
- La sintesi proteica nell'ER rugoso avviene attraverso i ribosomi, dove le proteine assumono strutture complesse in un processo noto come co-traduzione.
- La posizione dell'ER rugoso vicino al nucleo è cruciale per una rapida trasmissione dell'mRNA ai ribosomi, ottimizzando la sintesi proteica.
- Il codice genetico prevede che ogni codone corrisponda a un aminoacido specifico, con diverse triplette che possono codificare per lo stesso aminoacido, riducendo il rischio di errori.
Struttura degli organelli
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
Quali sono le funzioni del 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. La sua funzione principale è la sintesi dei lipidi, i quali poi potranno successivamente essere modificati, ma vengono prodotti nell’ER liscio.
Trasporto e comunicazione cellulare
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.
Sintesi proteica nell'ER rugoso
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.
Struttura e funzione dei ribosomi
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.
Traduzione del codice genetico
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 principale differenza tra il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso?
- Qual è il ruolo del reticolo endoplasmatico liscio nella comunicazione cellulare?
- Come avviene la sintesi proteica nell'ER rugoso?
- Qual è la struttura dei ribosomi e la loro funzione?
- Come funziona la traduzione del codice genetico?
La principale differenza è che il reticolo endoplasmatico rugoso presenta ribosomi sulla sua superficie, che sono responsabili della sintesi proteica, mentre l'ER liscio è coinvolto nella sintesi dei lipidi e nella comunicazione cellulare.
L'ER liscio forma il desmotubulo all'interno dei plasmodesmi, facilitando la comunicazione tra le cellule, e il suo quantitativo varia a seconda della posizione della cellula, come nelle cellule vegetali vicino all'epidermide.
La sintesi proteica nell'ER rugoso avviene grazie ai ribosomi, che leggono l'mRNA e producono proteine che vengono poi rilasciate nell'ER per assumere strutture più complesse.
I ribosomi sono costituiti da due subunità, una più piccola che accoglie l'mRNA e una più grande che accoglie i tRNA contenenti gli aminoacidi, essenziali per la sintesi proteica.
La traduzione del codice genetico avviene tramite un sistema codone-anticodone, dove ogni tripletta di basi azotate su un tRNA corrisponde a un aminoacido specifico, permettendo la formazione della proteina in direzione 5’→3’.
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