Biologia animale

MICROVILLI

Tanti filamenti di actina (microfilamenti) formano microvilli. Le estremità positive sono rivolte verso

la punta, dove sono ancorate alla membrana cellulare tramite una placca amorfa elettrondensa.

I filamenti sono collegati da proteine come la fimbrina, villina e miosina I che formano legami

trasversali tra loro e la membrana.

I microvilli sono caratteristici delle cellule della mucosa intestinale per aumentare la funzione

assorbente.

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MATRICE EXTRACELLULARE

La matrice cellulare è una rete di macromolecole che riempiono lo spazio extracellulare.

E’ presente nel:

• Tessuto connettivoà FIBROBLASTI

• Epiteli (lamina basale)

• Tessuto nervoso

• Tessuto muscolare

Svolge un ruolo di regolazione e influenza l’adesione, la migrazione, la proliferazione, la forma e le

funzioni metaboliche di molti tessuti.

La matrice extracellulare viene prodotta dalle cellule stese che vi sono immerse, infatti i tessuti sono

organizzati in cellule e matrice cellulare (fibroblasti nel connettivo, osteoblasti nell’osso, condroblasti

nella cartilagine)

MATRICE CELLULARE DEI TESSUTI CONNETTIVI

composizione

-Glicosamminoglicani (GAG)à unità ripetute di disaccaridi non ramificati

-Proteine strutturalià collagene, elastina, fibronectina, laminina.

GAG (GLICOSAMMINOGLICANI)

Sono unità ripetute di disaccaridi non ramificati.

Composti da

• 1 amminozucchero (N-acetilglucosammina o N-

acetilgalattosammina)

• 1 acido uronico (acido glucuronico o acido iduronico)

L’acido ialuronico è il

GAG più presente

nell’organismo

Tende ad attivare gli

ioni Na+ grazie alle

cariche negative e

quindi c’è un

richiamo osmotico

dell’acqua che

mantiene il turgore

della matrice.

L’acido ialuronico è utile nella cosmesi per ripristinare il turgore.

La pelle invecchia perché i fibroblasti invecchiano e producono poca matrice extracellulare che

determina disidratazione della pelle e formazione delle rughe.

Creare delle creme o filler a base di acido ialuronico serve per evitare l’invecchiamento delle cellule.

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L’acido ialuronico viene anche usare per fare infiltrazioni delle cartilagini che sono poco lubrificate e

si infiammano a causa dell’attrito.

Proteoglicani

I proteoglicani sono costituiti da GAG uniti in modo covalente a proteine di connessione.

PROTEINE STRUTTURALI

Proteine che costituiscono la matrice extracellulare sono prodotte e secrete dalle cellule che sono in

stretto contatto o immerse nella matrice extracellulare.

Si dividono in proteine con funzione strutturale e proteine con funzione adesiva.

• FUNZIONE STRUTTURALE

Collagene

La proteina strutturale per eccellenza è il collagene (proteina che da resistenza).

Il collagene è formato da fibre di collagene che a loro volta sono formate da tante fibrille ciascuna

costituita da 3 catene polipeptidiche di collagene di cui esistono diverse isoforme (sono stati

classificati 25 tipi diversi di collagene).

Le catene che formano il trimero di collagene possono essere di vario tipo a seconda del tessuto

dove troviamo il collagene (ogni tessuto ha il suo tipo di collagene).

Le catene precursori del collagene vengono assemblate nel lume del RE e formano una tripla elica

destrorsa rigida di molecole di procollagene.

Una volta maturato in questo passaggio (viene

avvolto nelle 3 catene e formato il procollagene)

viene creata la vescicola di trasporto da Golgi

che lo porta alla membrana plasmatica e viene

poi secreto.

All’esterno della cellula si unisce a tante altre

molecole di collagene a fare la fibrilla e poi la

fibra.

102 Elastina

Fatta da tante catene polipeptidiche, conferisce elasticità al tessuto avendo la proprietà di allungarsi

per poi ritornare ala sua forma iniziale.

E’ composta da lisine legate tra loro da legami covalenti.

FUNZIONE ADESIVA

• Fibronectina

La cellula è adesa alla sua matrice grazie all’esistenza di

questa proteina che infatti presenta un dominio di legame

con il collagene e un dominio di legame con le INTEGRINE

(recettore proteico).

La fibronectina è un dimero (2 catene) tenuto insieme da 2

ponti di solfuro che si attacca all’integrina con una sua

porzione e al collagene con un’altra sua porzione, funge da

ponte.

I punti di contatto col collagene sono chiamate sequenze

RDG (sequenza amminoacidica precisa di arginina, glicina,

aspartato)

INTEGRINE

Sono proteine trans-membrana che mediano l’interazione cellula-matrice. Hanno una catena alfa ed

una catena beta (dimeri) tenute insieme a loro volta da due ponti disolfuro.

Nel tessuto connettivo vengono chiamati adesioni focali, negli epiteli vengono chiamati emi-

desmosomi.

Esistono molti tipi di integrine a seconda del tipo di cellula e di matrice con il quale viene a contatto.

Le integrine non sono sempre a contatto con la matrice per permettere alla cellula anche di

muoversi

• ADESIONE FOCALE (adesione cellula connettivale-matrice extracellulare).

Le adesioni focali contengono le integrine che si legano alla matrice extracellulare grazie a

delle proteine di connessione che sono talina, vinculina e alfa-actinina.

• EMIDESMOSOMI (adesione cellula epiteliale-matrice extracellulare)

Gli emidesmosomi contengono le integrine che si attaccano alla laminina grazie a delle

proteine di connessione chiamate plectine e permettono l’adesione della cellula alla matrice

extracellulare.

Laminina

Si trovano principalmente nella lamina basale dei tessuti epiteliali che li

separa dai tessuti connettivi sottostanti. La laminina è una glicoproteina

molto grande formata da 3 lunghe catene polipeptidiche legate tra loro

da ponti di solfuro. Come la fibronectina presenta dei siti di legame per

molecole come ad esempio collagene ed eparina.

La lamina basale su cui aderiscono le cellule è formata dalle cellule stesse

e contiene proteoglicani, collagene di tipo IV e laminina.

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ADESIONE CELLULA-CELLULA

L’adesione cellula-cellula è mediata dalle giunzioni cellulari

3- GIUNZIONE OCCLUDENTE

Si trovano nella zona più apicale, deve occludere o spazio tra le due cellule in modo che dal lume

dell’organo cavo (ad esempio intestino) non possa passare nulla nello spazio tra le due cellule: infatti

le sostanze presenti nel lume dell’intestino non possono permeare tra le due cellule.

Le giunzioni vengono chiamate anche giunzioni strette o tight junctions.

Sono fatte da proteine sigillanti che sono claudine o occludine.

4- GIUNZIONE ADERENTE

Le giunzioni aderenti creano una cintura di adesione che connette i

filamenti di actina di una cellula con quella vicina conferendo

resistenza meccanica.

Le proteine di connessione che mediano questa connessione si

chiamano apparengono alla famiglia delle calderine: due calderine

uguali si uniscono creando un legame omofilico.

5- DESMOSOMI

Collega i filamenti a creare una placca di adesione che ha le sue specificità. Le

calderine nei desmosomi prendono il nome di desmocollina e desmogleina

6- GIUNZIONE COMUNICANTE

Fa si che le cellule adese possano comunicare e scambiare materiale (GAP junction). La

comunicazione è chimica ed elettrica perché il citoplasma è a contatto. Questo tipo di giunzioni sono

formate da pori idrofilici di 6 subunità proteiche di connessina che unite prendono il nome di

connessoni.

negli invertebrati le proteine al posto di essere connessine sono innessine.

Quando la cellula deve muoversi

deve perdere tutti i meccanismi di

adesione.

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MOVIMENTO CELLULARE

-Movimenti intracellulari (ciò che si muove nella cellula)

-Motilità della cellula stessa (migrazione cellulare)

Movimenti intracellulari:

movimenti di organelli e vescicole che si muovono lungo

i microtubuli della cellula grazie alle proteine motrici

dineina e chinesina.

Motilità cellulare:

Tutte le cellule si muovono (tranne la cellula epiteliale) e la loro velocità può essere estremamente

diversa (varia anche di 4 ordini di grandezza)

• Movimento ameboide (studiato nell’ameba)

Si attua in 3 tappe

à

PROTUSION estensione della parte apicale, si creano due poli uno apicale e uno posteriore

E

(lemellipodi e filopodi). Questa estensione è determinata dalla membrana che viene spinta in avanti

dai filamenti di actina con il loro dinamismo che si polimerizzano e spingono la membrana.

à

ATTACCO vengono create delle adesioni focali (a livello del bordo avanzante) tra cellula e matrice

che permettono ancoraggio e trascinamento cellulare.

à

TRAZIONE generata da strutture actomiosiniche (actina che si lega alla miosina). Movimento

molto lento perché la cellula si sposta poco alla volta.

CHEMIOTASSI

La cellula ha bisogno di muoversi per andare verso sostanze chimiche che le servono per nutrirsi.

La cellula si muove verso una sostanza chimica che gli da un segnaleà chemiotassi, movimento della

.

cellula verso una sostanza chimica

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CELLULA MUSCOLARE

La cellula muscolare è una cellula eccitabile

Rappresenta una cellula molto specializzata: tutte le strutture che la formano possono differenziarsi

in modo da ottenere delle strutture finalizzate a compiere il ruolo della cellula muscolare.

La cellula muscolare determina una vera e propria fibra.

L’origine della cellula muscolare deriva dai mioblasti che si fondono le une nelle altre a formare

cellule polinucleate che mettono in compartecipazione la membrana plasmatica e il contenuto

citoplasmatico. La fibra muscolare infatti viene chiamato SINCIZIO POLINUCLEATO (unione di tante

cellule).

Il rivestimento viene detto sarcolemma (membrana plasmatica della fibra), l’interno viene chiamato

sarcoplasma e contiene un citoscheletro molto differenziato che formerà strutture che permettono

alla fibra di contrarsi. Nel sarcoplasma ci sono molti mitocondri che generano molto ATP per la

contrazione.

La fibra accumula molto glicogeno e contiene molta mioglobina (proteina di trasporto dell’O ).

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Le miofibrille sono strutture citoscheletriche che permettono alla fibra muscolare di contrarsi.

Appena sotto la membrana plasmatica abbiamo un’ampia rete di tubuli e cisterne del REL che nel

caso della fibra muscolare si chiama reticolo sarcoplasmatico ed è molto esteso perché funge da

deposito di Ca indispensabile per

la contrazione muscolare.

La striatura delle miofibrille che

vediamo al microscopio è dovuta

alle loro composizione di ACTINA e

MIOSINA stratificati.

Il SARCOMERO è l’unità contrattile

del muscolo.

Il sarcomero si estende dal disco Z

fino ad un altro disco Z. All’interno