Appunti Citologia

MITOCONDRI:

Sono presenti sia nelle cellule animali che nelle cellule vegetali e intervengono nelle

trasformazioni energetiche quindi sono più o meno presenti nelle cellule in base alla

loro richiesta energetica. Recuperano energia dalla digestione del cibo e attraverso il

ciclo di krebs e la catena respiratoria, che verrà poi conservata come ATP (glicolisi nel

citoplasma, krebs nella matrice e catena di trasporto degli elettroni avviene nella

membrana interna) . Hanno una forma allungata e presentano due membrane, una

interna ed una esterna e sono la sede degli enzimi che producono ATP. La membrana

interna è a sua volta ripiegata a formare delle creste mitocondriali e tra queste creste

è presente la matrice mitocondriale. Oltre ad intervenire nella respirazione e quindi nei

processi che mantengono in vita la cellula, sono anche coinvolti nei meccanismi di

apoptosi o morte cellulare programmata. Durante l’apoptosi il nucleo della cellula si

modifica e si frammenta e si verifica la condensazione della cromatina. I mitocondri

sono coinvolti nell’apoptosi perché presentano molecole proteiche che se presenti

internamente al mitocondrio non creano problemi ma che se riversate nel citoplasma

provocano la morte della cellula. Nella membrane, soprattutto nell’interna, è presente

un enzima chiamato “cardiolipina” la quale non è presente in nessun altro organulo

della cellula. Il suo ruolo è quello di creare punti di contatto tra le due membrane ed è

anche in grado di legare molecole come il citococromo C e di rilasciarlo nel citoplasma

causando così l’apoptosi.

I mitocondri possono andare incontro a modifiche secondo meccanismi di fissione o

fusione. Per fissione si intende quel processo che porta alla divisione di un mitocondrio

in due più piccoli, questo per eliminare parti danneggiate del mitocondrio iniziale ; il

meccanismo di fusione indica invece all’unione di due mitocondri piccoli per portare

alla formazione di un mitocondrio più grande e funzionale. Questi due meccanismi

sono regolati da delle proteine calcio di pendenti che vengono a loro volta regolare

dalla presenza o meno dello ione calcio secreto dal reticolo endoplasmatico.

SISTEMA DI MEMBRANE CONNESSE TRA LORO: RETICOLO ENDOPLASMATICO E

APPARATO DEL GOLGI

Vengono considerati come un sistema di membrane in quanto sono entrambi coinvolti

in un flusso di materiale intra/extra cellulare attraverso le vescicole in diversi step:

1) Le vescicole contenenti proteine o altre molecole partono dal RE e vengono

trasferite al golgi

2) L’apparato di golgi modifica queste proteine/molecole e le rindirizza

3) Proteine vanno all’esterno o all’interno della cellula

RETICOLO ENDOPLASMATICO: è un sistema tridimensionale di membrane situato

nel citoplasma, questi compartimenti di membrana possono assumere varie forme tra

cui vescicole o cisterne le quali facilitano la comunicazione e il trasporto fra cellule e

ambiente e concorrono alla sintesi di fosfolipidi, proteine destinate al RE, al colgi, ai

lisosomi, alla membrana plasmatica o per essere secrete all’esterno; sono inoltre

impiegate nel metabolismo dei carboidrati, alla detossificazione e

all’immagazzinamento e al rilascio di ioni calcio.

Il reticolo endoplasmatico adempie a funzioni di :

- Trasporto di proteine appena tradotte dai ribosomi

- Glicosilazione di proteine e indirizzarle verso la sede finale

- Controllo e degradazione delle proteine mal ripiegate

- Riserva di ioni calcio

- Detossificazione (con intervento anche di citocromo p450 che accede attraverso

il REL)

Esistono due tipi di reticolo endoplasmatico:

- Rugoso/ruvido (RER): presenta ribosomi che sono la sede della sintesi proteica,

traducono infatti l’mRNA in proteine e le trasporta attraverso le vescicole,

presenta inoltre cisterne stratificate

- Liscio (REL): non presenta ribosomi, si trova al di sotto del RER adiacente al

nucleo, diventa infatti quasi impercettibile distinguere la parete del reticolo da

quella nucleare. Partecipa alla sintesi di lipidi di membrana, steroidi e

colesterolo, metabolismo dei carboidrati e immagazzina ioni calcio

Se questi due reticoli si allontano o se vengono dispersi dei ribosomi significa che il

reticolo endoplasmatico non funzione correttamente

APPARATO DEL GOLGI:

E’ formato da un insieme di cavità, vescicole, canali delimitati da una membrana e da

cisterne membranose appiattite parallele e impilate l’una sopra l’altra. Ha la funzione

di rielaborare, selezionare e esportare i prodotti cellulari (del RE) i quali verranno

indirizzati verso la giusta destinazione, cioè ad altri organuli o all’esterno della cellula.

Come già detto l’RE e il golgi sono considerati un sistema unico in quanto impiegati

entrambi in un unico flusso di materiali, l’ apparato del golgi infatti riceve, elabora e

smista al altri destinatari (organuli/esterno) il materiale che riceve dall’ RE tramite le

vescicole di trasporto. L’elaborazione di questi materiale può avvenire per

progressione delle vescicole o per maturazione delle cisterne.

Traffico viscerale: Il materiale, elaborato in un cisterna, incluso In vescicole di trasporto

che gemmano lateralmente alla cisterna per fondersi con la membrana della cisterna

immediatamente successiva, fino alla cisterna TRANS, Dal TRANS si staccano vescicole

che possono costituire I lisosomi primari (1), fondersi con la membrana plasmatica (2)

o le vescicole di secrezione (3). Direzione CIs-Trans (flusso vescicolare anterogrado)

Le cisterne da cui è formato hanno diverse funzioni:

- Maturazione di glicoproteine

- Glicosilazione in O

- Fosforilazione dei residui di mannoso e di glicoproteine destinate ai lisosomi

- Smistamento delle proteine verso la membrana plasmatica e la loro secrezione

o verso altri organuli

Può essere suddiviso in due parti:

- Cis (di entrata): riceve per primo il materiale dal RE e lo trasferisce alla parte

trans

- Trans (di uscita): da qui il materiale esce dal golgi con le vescicole. Un esempio

di vescicole presenti sono i lisosomi i quali presentano enzimi litici che lavorano

a pH acidi per digerire sostanze di rifiuto da eliminare al di fuori della cellula.

Presenta anche delle facce:

- faccia di formazione (lato prossimale o cis): si trova in prossimità del nucleo

verso il RER e presenta un’abbondanza di vescicole di trasporto

- faccia mediale: scambio tra cisterne per vescicole spola

- faccia di maturazione (lato distale o trans): rivolto verso la membrana

plasmatica e presenta un’abbondanza di vescicole di secrezione per il trasporto

di molecole fuori dal golgi

PEROSSISOMI: sono organuli con membrana e svolgono attività metaboliche

intervenendo sull’ossidazione dei di acidi grassi, sul metabolismo dei composti azotati

e sulla detossificazione dei composti tossici come ad esempio CO2 e ROS grazie alla

presenza di enzimi ossidativi. Si formano per gemmazione del RER dal quale ricevono

materiale destinato alla degradazione

RIBOSOMI: piccoli organuli privi di membrana costituiti da ribonucleoproteine

(nucleotide + proteine). Sono suddivisi in due subunità, una maggiore e una minore

che si assemblano durante la sintesi proteica e si dissociano al termine di essa, infatti

il ribosoma è la sede della traduzione dell’mRNA in proteina. Vengono sintetizzati dal

nucleo, precisamente dal nucleolo, da cui si origina l’rRNA (RNA ribosomiale) che darà

poi origine ai ribosomi. A seguito della loro sintesi vengono trasferiti nel citoplasma dai

pori nucleari della membrana nucleale (suddivisa in una membrana interna ed

esterna). Questi pori sono delle proteine transmembrana simili a delle proteine canali.

I ribosomi si dispongono anche sulla superficie del RER e producono proteine le quali

verranno poi traferite ad altri organuli o all’esterno della cellula.

NECLEO: la sua presenza varia a seconda del tipo di cellula, alcune cellule come gli

eritrociti maturi infatti non presentano nucleo, o cellule come la cellula muscolare

scheletrica o gli osteoplasti che sono invece polinucleate. La presenza di più nuclei in

queste cellule è dovuta ai meccanismi di fusione che portano alla formazione di queste

cellule, si fondono infatti tra loro più cellule dette mioplasti e ognuna di queste cellule

cede il proprio nucleo. Il nucleo è delimitato da una membrana nucleare suddivisa in

membrana interna e esterna interrotta periodicamente. All’interno del nucleo è

presente il nucleolo che presenta rRNA per dare poi origine ai ribosomi. Al di sotto

della membrana interna sono presenti anche le alimìne ovvero proteine dei filamenti

intermedi che formano una struttura reticolare che confina il materiale genetico dentro

la nucleo, ovvero DNA, RNA e proteine.

La cellula e il materiale genetico durante il ciclo cellulare vanno incontro a

rimodellamenti. Il materiale genetico si può presentare sottoforma di cromatina che

può essere presente in forma compatta, detta eterocromatina, o in forma libera, detta

eucromatina.

Nel nucleo sono presenti gli acidi nucleici ovvero DNA e RNA, le loro molecole sono

costituite da catene lineari di nucleotidi uniti tra di loro da un legame covalente tra il

carbonio 3' dello zucchero di un nucleotide e il gruppo fosfato in posizione 5' dello

zucchero del nucleotide adiacente (legame fosfodiesterico).

Sono inoltre presenti i cromosomi cioè materiale genetico organizzato, è la struttura

con cui, durante il processo riproduttivo della cellula, ciascuna unità funzionale di DNA,

dopo essersi duplicata, si compatta associata a specifiche proteine e viene trasmessa

alle cellule figlie. II DNA (condensato) è avvolto intorno agli istoni e forma il

nucleosoma, che può essere denso o lasso. Nelle cellule che non si stanno dividendo è

lasso e forma un reticolo, detto cromatina. Quando la cellula deve dividersi, si addensa

e il DNA diventa visibile sotto forma di cromosomi. Abbiamo 23 coppie di cromosomi e

i cromosomi dele prime 22 vengono chiamati autosomi mentre quelli della 23esima

coppia sono detti sessuali in quanto variano negli uomini e nelle donne, gli uomini

hanno un cromosoma X e uno Y mentre le donne hanno due cromosomi X. Il nostro

corredo cromosomico è quindi detto diploide (2n) perché composto da 46 cromosomi

totali, se composto invece da 23 è detto aploide (n). la mappa dell’intero corredo

cromosomico di un individuo è chiamata cariotipo.

Nucleotide: nucleoside (base azotata + zucchero) + gruppo fosfato

Le basi azotate sono suddivise in :

- purine: adenina e guanina

- pirimidine: citosina, uracile e timina

nel DNA sono presenti A,T,C,G e nell’RNA A,U,C,G.

Durante la sua vita la cellula subisce dei cambiamenti dovuti al ciclo cellulare ovvero

una serie di eventi che porta alla divisione e alla prolifer