Appunti Biologia

La glicolisi e la respirazione cellulare

KCAL si ha la somma della glicolisi e respirazione cellulare per andare incontro alla respirazione cellulare. Il prodotto della glicolisi deve essere convertito in cetil coenzima A, poi sarà ossidato nel ciclo di Krebs per entrare nella catena di trasporto degli elettroni. La respirazione cellulare avviene nei mitocondri con consumo di ossigeno.

La glicolisi avviene nel citoplasma, ha 10 tappe, ognuna delle sue tappe è catalizzata da un enzima diverso. Alcune sono esoergoniche e altre sono endoergoniche. Nelle prime 3 tappe si ha il consumo di 2 ATP, nelle altre si ha la produzione di 4 ATP. A partire dalla reazione 5, bisogna moltiplicare i prodotti per due perché si avranno due molecole di gliceraldeide trifosfato.

La prima fase della glicolisi viene chiamata FASE PREPARATORIA, è la fase di investimento energetico. Gli enzimi che si incontrano sono: eso-chinasi, fosforiboso-isomerasi, fosfofrutto-chinasi. Fino ad arrivare alla reazione 4 e 5 in cui si parte da due molecole di...

gliceraldeide trifosfato, dove si ha la seconda fase in cui nella reazione 7 e 10 si ha produzione di ATP, reazioni catalizzate dalla fosfoglicero-chinasi e dal piruvato-chinasi (=va incontro a una reazione di decarbossilazione, cioè viene eliminata una molecola di anidride carbonica). Durante la glicolisi si ha la produzione di due NADH nella reazione 6.

Molte reazioni chimiche nel metabolismo del glucosio sono reazioni di ossidoriduzione/redox, cioè un composto viene ossidato (perde elettroni) e un altro viene ridotto (accetta elettroni). (GUARDARE MEGLIO IN BIOCHIMICA)

CITOSCHELETRO & MOVIMENTO

Il citoscheletro è una serie di fibre proteiche che conferiscono la struttura alla cellula e ne permettono altri nutrimenti, nonché le interazioni con altre cellule. Su queste fibre si possono muovere altri tipi di molecole. I componenti del citoscheletro sono i microtubuli (diametro di 25nm - sono dei cilindri cavi), i microfilamenti di actina (diametro di 7nm) e i fi

I lamenti intermedi di cheratina hanno un diametro di 8-12nm. Il citoscheletro prende direttamente contatto con l'involucro nucleare attraverso delle proteine specifiche che interagiscono con proteine situate nella lamina nucleare:

• kinesine che mediano il contatto con i microtubuli;
• flectine che mediano il contatto con i microfilamenti;
• nesprine che troviamo in tutte e tre i tipi che mediano il contatto con l'actina.

Il citoscheletro è una struttura che fornisce sostegno alla cellula, ne mantiene la forma e l'organizzazione interna ed è responsabile della sua motilità, cioè i movimenti della cellula e all'interno di essa; infatti, il citoplasma è percorso da una continua vibrazione di fondo che sono i moti molecolari:

• vibrazione, moto e reattività atomi e molecole;
• traslazione di molecole sia intracellulare che extracellulari;
• entrata o uscita;
• trasporto di massa mediante vescicole: endocitosi o esocitosi;
• correnti citoplasmatiche.

1. flusso di massa: endocitosi, movimento ameboide.
2. All'interno della cellula i principali movimenti che abbiamo sono:
• flussi citoplasmatici
• movimento ameboide
• formazione del solco di divisione tra cellule figlie
• movimenti di ciglia e flagelli
• movimenti di organuli
• contrazione di strati cellulari durante l'embriogenesi
3. Questi movimenti avvengono per:
• allungamento dei microtubuli e dei microfilamenti
• scorrimento di materiale e vescicole su microfilamenti e microtubuli
• slittamento di queste strutture le une sulle altre grazie a ponti costituiti da proteine motrici (esistono tre famiglie: Chinesine-Dineine tra microtubuli e Miosine tra microfilamenti. Funzionano come motori molecolari cambiando forma e muovendo avanti e indietro alcune loro porzioni che funzionano come piccoli arti, ne deriva così un moto per scorrimento. L'energia per questi movimenti è l'ATP).
4. CHINESINA costituita da catene pesanti e catene leggere.

si può individuare tra queste due subunità una testa, un asse e una cosa. Le chinesine si muovono sui microtubuli trasportando delle vescicole. DINEINA, si può individuare una grande testa e una coda costituita da catene pesanti e catene leggere. Le dineine si muovono sui microtubuli trasportando delle vescicole in direzione opposta alla chinesina. MIOSINA, associata ai microfilamenti di actina nella contrazione muscolare, quindi va a formare il sarcomero e si trova anche nella cellula che ne permette la divisione nel citoplasma cellulare delle due cellule figlie. MICROTUBULI sono strutture dinamiche formate dai dimeri alfa e beta tubulina che polimerizzano a formare i microtubuli, i quali sono composti da 13 proto-filamenti assemblati intorno ad una cavità centrale. Ci sarà un polo di assemblaggio, nella quale vengono aggiunti i dimeri di alfa e beta tubulina, e un polo di degradazione, in cui i dimeri si staccano. I microtubuli variano in lunghezza grazie.

All'aggiunta o al distacco di etero-dimeri ditubulina alle loro estremità. Si ha bisogno di GTP come fonte di energia.

I centrioli formano il centro soma e sono disposti ad angolo retto, sono formati da 9 triplette di microtubuli a disposizione radiale.

I microtubuli sono alla base dell'organizzazione di CIGLIA e FLAGELLI formati da 9 coppie di microtubuli disposti radialmente e una coppia centrale. Entrambi hanno la stessa organizzazione. Questo permette dei movimenti:

• i flagelli compiono un movimento ondulatorio simile a quello di un serpente, e questo fa muovere la cellula nella stessa direzione dell'asse del flagello;
• le ciglia battono con un movimento avanti e indietro alternando colpi efficaci a colpi di ritorno, ciò fa muovere la cellula-o un liquido sulla superficie di una cellula stazionaria-lungo una direzione perpendicolare all'asse del ciglio.

I FILAMENTI INTERMEDI fanno da supporto meccanico alla cellula, funzionano da architettura della cellula.

All'interno della quale si possono inserire il nucleo e gli organuli cellulari, e permettono movimenti di migrazione della cellula. Sono formati da proteine dette cheratine che formano dei dimeri che risultano accoppiati e impacchettati a formare un tetramero (due dimeri che unendosi testa coda formano un proto-filamento), 4 proto-filamenti vanno poi a formare la fibra di 10nm, questa organizzazione giustifica la resistenza dei filamenti intermedi alla trazione. Le cheratine prendono contatto con l'involucro nucleare attraverso i desmosomi che sono quelle giunzioni cellulare che vedono la formazione di queste grosse placche formate da desmoplachine.

MICROFILAMENTI sono filamenti del diametro di 7nm formati da due filamenti intrecciati di actina, una proteina globulare. Funzionano come sostegno e danno la forma alla cellula, forniscono resistenza alla tensione e formano la cortex (=reticolo sotto la membrana cellulare), permettono il cambiamento della forma cellulare, il flusso

Il citoplasma è il liquido gelatinoso che riempie la cellula e contiene varie strutture e organelli. Uno dei movimenti che si verifica nel citoplasma è il movimento ameboide, che avviene grazie agli spostamenti dei microtubuli. Questi sono presenti durante la divisione cellulare, quando si forma il solco di scissione, e durante la contrazione muscolare.

I filamenti di actina sono formati da molecole di actina globulare che si associano per formare dimeri, che a loro volta si associano per formare trimero. Questo trimero costituisce il filamento di actina, che ha un'estremità di sintesi e un'estremità di degradazione. Le molecole di actina sono proteine globulari composte da 375 aminoacidi (ACTINA G). Ogni monomero di actina ha siti che mediano le interazioni testa-coda con altri due monomeri di actina, formando così i filamenti di actina (ACTINA F). L'assemblaggio dei filamenti di actina richiede ATP: l'ATP-ACTINA polimerizza all'estremità a barbigli (polo positivo), mentre l'ADP-ACTINA si dissocia dall'estremità appuntita (polo negativo). La formina promuove l'assemblaggio dei filamenti di actina.

Il processo è detto di NUCLEAZIONE. I filamenti di actina possono essere organizzati secondo due diverse modalità con delle proteine chiamate "proteine leganti":

• fasci di actina
• reti di actina

I microfilamenti di actina prendono contatto diretto con le giunzioni aderenti grazie alle caderine.

MOVIMENTO AMEBOIDE, tipo di movimento di alcuni protozoi e organismi animali. Si ha grazie all'interazione dei filamenti di actina e miosina che fanno retrarre la parte caudale della cellula spingendo il contenuto interno (il citoplasma) verso lo pseudopodo.

DIVISIONE CELLULARE formato da filamenti di actina e miosina che formano il solco di divisione durante la citodieresi.

MIOSINA è formata da una grossa testa dove è presente l'alloggiamento per l'ATP, formata da doppia elica, e la coda che è glomerulare. Sono fondamentali le teste per la loro interazione con i filamenti di actina.

LA CONTRAZIONE MUSCOLARE

Abbiamo 3 tipi di tessuto

muscolare: - muscolo striato scheletrico è un sincizio multinucleato, una sorta di fusione come fosse un'unica cellula con tanti nuclei. Permette i movimenti volontari delle diverse parti dello scheletro, mantiene la postura, protegge gli organi interni, controlla gli orifizi e mantiene la temperatura corporea. Sono attaccati alle ossa mediante i tendini e la loro meccanica si basa su coppia agonista/antagonista, cioè un muscolo si contrae e l'altro si flette. È un muscolo striato e volontario. - muscolo striato cardiaco è striato e involontario, non è un sincizio multinucleato. Contiene miofibrille di actina e miosina. Le cellule hanno un unico nucleo e le fibre sono interconnesse tra di loro a livello di dischi intercalari, porzioni di sarcolemma ispessito con giunzioni comunicanti. È caratterizzato da auto-contrattilità. La frequenza nell'uomo adulto è di circa 70 battiti al minuto a riposo e involontario, consuma.molto ATP grazie allarespirazione aerobia. Il muscolo liscio è involontario e localizzato negli organi interni. Non ci sono sarcomeri e non ha le striature. Le cellule hanno un nucleo centrale e miofi brille connesse e in grado di contrarsi. La contrazione è più lenta e lunga. Un movimento tipico è la peristalsi, ossia la progressione del cibo nell'intestino. Esistono fibre muscolari lisce isolate, come quelle dei bulbi piliferi. La contrazione muscolare è l'esempio più familiare di lavoro meccanico basato su filamenti intracellulari. Il muscolo è costituito da cellule muscolari, responsabili della contrazione, eda involucri connettivali, che nutrono il muscolo e lo ancorano al sistema scheletrico e sono endomisio, perimisio ed epimisio. I muscoli sono