Appunti di biologia

I RIBOSOMI

-​ Sono la fabbrica delle proteine

-​ Sono complessi costituiti da rRNA e proteine

-​ I ribosomi consistono di due subunità, grande e piccola, che dal nucleolo sono trasportate attraverso i pori nucleari nel

citoplasma dove si assembrano per la sintesi proteica

-​ Possono esserci ribosomi liberi (sospesi nel citosol), che producono proteine da utilizzare nel citoplasma o ribosomi legati

(associati alla parete esterna del RE o dell’involucro nucleare) che producono proteine di secrezione o membrana

IL RETICOLO ENDOPLASMATICO

Endoplasmatico= all’interno del citoplasma.

Reticulum= piccola rete 10

-​ Il RE è costituito da un intreccio di strutture membranose (oltre il 50% delle quantità di membrane cellulari). Complesso

sistema di strutture tubulari e cavità dette cisterne

-​ Le membrane del RE separano il compartimento interno detto LUME (cavità) dal citosol e sono in continuità con la

membrana esterna dell’involucro nucleare

LISCIO​​ ​ ​ ​ ​

RE RE RUGOSO

​ ​ ​

-privo di ribosomi (=liscio)​ -contiene ribosomi (=ruvido, rugoso)

​

-coinvolto in: sintesi e metabolismo dei lipidi​ -sede di proteine di secrezione (es insulina dalle cellule

​ ​ ​ ​

-metabolismo​ del pancreas, rilasciato nel sangue) e di glicoproteine

​

-detossificazione da farmaci o sostanze tossiche​ -la secrezione avviene all’interno di vescicole di trasporto

-immagazzinamento ioni calcio (cellule muscolari)​ -produzione delle proteine di membrana

APPARATO DEL GOLGI

-​ Centro di smistamento di spedizione di vari prodotti cellulari

-​ Dopo aver lasciato il RE le vescicole raggiungono l’Apparato del Golgi . prodotti

-​ È come un magazzino che riceve, smista, modifica, spedisce e talvolta fabbrica i

-​ È particolarmente sviluppato nelle cellule specializzate nei processi di secrezione

-​ Vicino al nucleo a forma di ferro di cavallo vicino al RE

-​ È costituito da una serie di sacche appiattite, delimitate da membrane, le

. cisterne, associate fra loro. Presenza di vescicole coinvolte nel trasferimento di . . materiali

dell’AG ad altre strutture cellulari . . macromolecole

-​ Contiene numerosi enzimi sintetici ed è la sede della “maturazione” di

-​ Sede di sintesi di alcuni polisaccaridi secreti

Proteine e lipidi sintetizzati vengono inglobati in vescicole di trasporto e dirette all’apparato di Golgi, transitando nell’AG le proteine

subiscono delle modificazioni sostanziali. Vengono impacchettate in vescicole di trasporto che si muovono fino alla membrana

plasmatica dove potranno rilasciare il loro contenuto tramite un processo definito esocitosi o secrezione.

LISOSOMI

-​ Vescicole delimitate da membrane che contengono enzimi idrolitici inpiegati dalla cellulare per la degradazione (idrolisi) di

macromolecole. La membrana li isola dal resto con del citosol

-​ Processi “digestivi” della cellula. I prodotti della digestione, compresi zuccheri semplici, aminoacidi e altri monomeri,

passano nel citosol divenendo sostanze nutritive per la cellula

-​ Operano in ambiente acido

-​ Legame con fagosomi (vacuoli di fagocitosi) e fusione con liberazione degli enzimi (fagocitosi) per digestione o distruzione

materiale esterno (es batterio fagocitato da un macrofago)

-​ Coinvolti nel processo di autofagia (riciclo di materiali organici intracellulari)

Prodotti della digestione, compresi zuccheri semplici, aminoacidi e altri monomeri, passano nel citosol divenendo sostanze nutritive

per la cellula. Pertanto, grazie all’azione dei lisosomi una cellula può rinnovarsi continuamente per esempio una cellula epatica

umana ricicla circa metà delle proprie macromolecole ogni settimana. Le cellule di pazienti affetti da mattie ereditarie da accumulo

lisosomiale risultano privi di enzimi idrolitici lisosomiali attivi. I lisosomi accumulano materiale non digeribile. La malattia di

Tay-Sachs ad esempio è causato dalla mancanza di un enzima (esosaminidasi A), necessario alla scissione dei lipidi e l’accumulo di

questo materiale ingerito danneggia l’encefalo.

VACUOLI

-​ Sono grandi vescicole derivanti dal RE e dall’AG. Sono parte integrante del sistema di endomembrane di una cellula

-​ Vacuoli alimentari (si formano in seguito a fagocitosi)

-​ In alcuni eucarioti che vivono in acqua dolce vacuoli contrattili (per espellere l’eccesso di acqua dalla cellula)

-​ Nelle piante e nei funghi i vacuoli si occupano della idrolisi enzimatica (nelle cellule animali questo compito è svolto dai

lisosomi

-​ Nelle piante ci sono piccoli vacuoli che contengono riserve di composti velenosi poco appetibili dagli animali funzione di

protezione della pianta

-​ Alcuni vacuoli nelle piante contengono pigmenti che aiutano ad attrarre gli insetti impollinatori

-​ Le cellule vegetali mature contengono un grande vacuolo centrale, contenente la linfa cellulare deposito di ioni

inorganici (K, Cl)

-​

SISTEMA DELLE MEMBRANE

-​ Il sistema delle membrane interne corrisponde quindi a una serie di organuli rivestiti da membrana (RE, lisosomi, AG e

vescicole).

-​ I vari componenti lavorano in sinergia fino al rilascio delle sostanze all’esterno 11

GLI ORGANELLI DEPUTATI ALLA TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA in forme che le cellule possono impiegare per lo

svolgimento delle proprie attività

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

-un antenato primordiale della cellula eucariotica (cellula ospite) inglobò una cellula procariotica che consuma ossigeno e non

fotosintetica. La cellula inglobata formò una relazione con la cellula ospite divenendo un endosimbionte (una cellula vivente dentro

un’altra cellula). Nel corso dell’evoluzione le due cellule si integrarono in un unico organismo, una cellula eucariotica, con un

endosimbionte trasformatosi in mitocondrio.

Almeno una di queste cellule potrebbe aver accolto un procariote fotosintetico, diventanto l’antenato del cloroplasto.

-prove:

1) I mitocondri e i cloroplasti sono avvolti da due membrane

(m.interna ed esterna). Le cellule procariotiche primitive

possedevano due membrane

2) Come i procarioti, mitocondri e cloroplasti contengono sia

ribosomi che molecole multiple di DNA circolare

3) In accordo con le loro probabili origini evolutive come cellule, i

mitocondri e cloroplasti sono organelli autonomi, che crescono e si

riproducono all’interno della cellula

MITOCONDRI

-​ Presenti in tutte le cellule eucariotiche (1-10 micron)

-​ Alcune cellule contengono migliaia di mitocondri: il loro numero è collegato al livello di attività metabolica della cellula

(es. cellule contrattili + mitocondri)

-​ Hanno una doppia membrana e ciascuna rappresentata da un doppio strato

fosfolipidico che ingloba un corredo di proteine strutturali

-​ la membrana esterna è liscia, mentre quella interna si ripiega formando le creste,

ampliando la superficie della membrana

-​ la matrice (spazio delimitato dalla membrana interna) comprende molti enzimi

diversi, il mtDNA e ribosomi

-​ gli enzimi della matrice catalizzano alcune tappe del processo della respirazione

cellulare, un processo che consente di liberare energia immagazzinata nel glucosio usando

ossigeno

-​ il glucosio viene demolito nella matrice mentre nelle creste si produce ATP

C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energy è la reazione chimica per la respirazione all'interno di una cellula.

CLOROPLASTI

-presenza di due membrane divise da uno spazio intermembrana

-la m. interna circonda un sistema membranoso costituito da vescicole contenenti

clorofilla, (che cattura la luce solare) impilate le une sulle altre chiamate tilacoidi

-i dischi dei tilacoidi possono essere impilati e ogni pila si chiama granum

-il fluido al di fuori dei tilacoidi si chiama stroma e contiene il DNA del cloroplasto, i

ribosomi e vari enzimi. Nello stroma avviene la sintesi dei carboidrati

FOTOSINTESI C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O 12

PEROSSISOMI

-compartimenti metabolici specializzati circondati da una singola membrana

-contengono enzimi in grado di rimuovere gli atomi di H presenti in vari substrati e di trasferirli all’ossigeno con la formazione di

perossido di H (H2O2)

-alcuni utilizzano l’ossigeno per scindere gli acidi grassi in molecole trasportate ai mitocondri)

-contengono anche gli enzimi che trasformano H2O2 in acqua

-i perossisomi epatici detossificano da alcol trasferendo all’ossigeno l’idrogeno proveniente da tali sostanze

CITOSCHELETRO

Citoscheletro scheletro della cellula, ne mantiene la forma, contribuisce alla formazione delle giunzioni tra cellule e permette il

movimento della cellula stessa e dei suoi organuli

È costituito da tre elementi:

1)​ Filamenti di actina

Sono formati dalla proteina actina generalmente disposti a formare doppie eliche. Hanno un diametro di circa 7nm e

lunghezza di alcuni micron

FUNZIONI:

-partecipano direttamente ai movimenti della cellula e degli organelli

-determinano e stabilizzano la forma delle cellule

2)​ Filamenti intermedi

Sono simili a una corda, sono costituiti da diversi polipeptidi fibrosi e hanno funzione strutturale, sostenendo l’involucro

nucleare e la membrana plasmatica. Hanno un diametro medio di 10nm

3)​ Microtubuli

Sono costituiti da una proteina chiamata tubulina. Agiscono come rotaie lungo le quali si spostano i vari organelli cellulari.

Lo scorrimento è reso possibile da molecole motrici associate ai microtubuli.

Ciglia e flagelli sono estroflessioni a forma di frusta che si trovano in alcune cellule procariotiche ed eucariotiche. Negli

animali svolgono ruoli cruciali lungo il tratto respiratorio e riproduttivo.

Ciglia = strutture corte (2- 10 micron)

Flagelli = strutture lunghe (200 micron)

LA COMPONENTE EXTRACELLULARE

La cellula secerne all’esterno della membrana delle molecole che formano una componente extracellulare.

Essa svolge un ruolo essenziale nella protezione, e funge da supporto e adesione con le altre cellule. La componente extracellulare

può dare origine a una parete cellulare di peptidoglicani (batteri), a una parete cellulare di cellulosa (cellule vegetali), o a una

matrice extracellulare (cellule animali).

La matrice extracellulare (cellule animali) è composta di:

- Collagene (proteina fibrosa)

- Proteoglicani

- Un gruppo di proteine eterogenee che assieme al collagene e proteoglicani formano uno strato di gel

FUNZIONI:

-​ Contatto fra cellule vicine

-​ Filtro per il passaggio di molecole o sostanze organiche tra cellule simili o diverse

-​ Movimenti cellulari durante l’embriogenesi e la rigenerazione cellulare

-​ Comunicazione fra cellule vicine

Ogni cellula comunica con le cellule adiacenti:

Le cellule vegetali sono connesse fra loro da sottili canali detti plasmodesmi, che consentono lo scambio di materiali fra cellule

adiacenti e quindi tra tutt