Biologia cellulare

JAM

○​ 1 a-elica transmembrana

■​

Tricelluline

○​ Uniscono 3 cellule

■​ Strutturalmente simili alle JAM

■​ Determinano la fluidità

■​

Formano anse

○​ Possiedono domini extracellulari con cui interagiscono con proteine di adesione uguali presenti

○​ nelle cellule adiacenti→Legame omofilico(simile con simile)

Impermeabili a macromolecole che passano per via transcellulare, ma possono essere permeabili a

●​ ioni e piccole molecole idrosolubili attraverso la formazione di pori paracellulari che permettono il

trasporto per via paracellulare

Giunzioni aderenti

Legate ai filamenti di actina(citoscheletro)

●​ Cintura di adesione sotto le giunzioni strette

●​ Epitelio, zone sinaptiche e miocardio

●​ Il dominio citosolico è in contatto con le proteine adattatrici(ancora) unite al

●​ citoscheletro di actina

Dominio citosolico delle caderine

○​ Catenina-P120

■​ b-catenina

■​

Legano le catene di catenina-P120 e b-catenina al citoscheletro

○​ a-catenina

■​ Vinculina

■​

Caderine

●​ Glicoproteine

○​ PM=125KDa

○​ Versante extracellulare

○​ Ripetute di solito 5 volte

○​ Glicoproteine

○​ Cad: domini che legano il Ca2+

○​ Si posiziona tra un dominio e l’altro(regioni

■​ cerniera)

Raddrizza la catena([Ca2+]>1mM)→La loro

■​ capacità di adesione dipende dal Ca2+

I monomeri di caderine si associano lateralmente in

○​ dimeri e poi in oligomeri cis(↔). Infine in oligomeri

trans(legame omofilico)(↕) con gli oligodimeri cis

dell’altra cellula(trans)

Desmosomi

Sotto le giunzioni aderenti

●​ Lato citosolico: placofilina, placoglobina e

●​ desmoplachina(proteine adattatrici) fanno da ponte ai filamente

intermedi del citoscheletro

Caderine desmosomiali

●​ Desmogleina e desmocollina

○​

Resistenza alla trazione(epitelio e muscolo)

●​

GAP Mette in contatto i citoplasmi

●​ Sotto i desmosomi

●​ Passaggio diretto di ioni inorganici e piccole molecole idrosolubili con PM<1000Da

●​ 2,4nm tra le 2 membrane

●​ Può essere grande o piccola→Struttura dinamica

●​ Canali idrofilici disposti parallelamente

●​ Formano un canale unendo 2 connessioni(formati da 6 connessine)(d=1,4 nm) di 2 cellule vicine

●​ 8

Struttura analoga a claudine e occludine

○​ 4 a-eliche transmembrana

○​ Formano anse

○​ Cambiano conformazione permettendo la chiusura/apertura

○​ pH

■​ [Ca2+]

■​ Fosforilazione delle coesine

■​

Le cellule vegetali possiedono una struttura simile chiamata plasmodesmi(Desmotubulo, REL)

●​

Emidesmosomi

Desmosomi a metà

●​ Ancorano le cellule epiteliali alla lamina

●​ basale(tipo specializzato di matrice

extracellulare)

Epitelio, Lamina basale, Matrice

●​ extracellulare→Tessuto connettivo, Collagene,

Fibroblasti

Cellule epiteliali

●​ Plectina e BP180-BP230(transmembrana

●​ monopasso) formano una placca proteica che si lega ai filamenti intermedi

Integrinea6b4

●​ Eterodimeri di 2 subunità(a e b) legate non covalentemente

○​ Monopasso ad a-elica

○​ Glicoproteine

○​ Matrice extracellulare

Materiale prodotto e secreto dalle cellule

●​ Membrana plasmatica

●​ Lamina basale

●​ Lamina lucida→integrina

○​ Lamina densa→laminina

○​

Lamina sub-basale(reticolare)→collagene VII

●​

Cellule animali

Componente amorfa

H2O

●​ Proteoglicani

●​ Glicosaminoglicani(GAG)

●​ Lunghi polimeri lineari di unità disaccaridiche

○​ ripetute

Acido uronico(D-glucuronico, L-iduronico,

○​ D-galattosio)+

Aminozuccheri(N-acetilglucosamina,

N-acetilgalattosammina)

Proteoglicani

●​ Costituiti da un core proteico legato

○​ covalentemente ad una o più catene di GAGA

Aggrecano(proteoglicano principale)

○​

Proteine strutturali

●​ Laminina

○​ Ponte tra il collagene e le integrine a6b4

■​ Glicoproteina eterotrimerica

■​ 3 a-elica→coiled coil

■​

Fibronectina

○​ 235KDa

■​ Glicoproteina dimerica

■​ Ponti disolfuro

■​ Lega integrine, fibre di collagene e sindecano

■​

Enzimi

●​ Metalloproteinasi: legano un metallo(zinco o cobalto) per degradare le proteine

○​ Modellano la matrice e la superficie cellulare

■​ Rimodellamento durante l’embriogenesi

■​ Turn-over tissutale nell’adulto

■​

Componente fibrillare

Fibre di collagene

●​ 2-10um

○​ Fibrilla>Microfibrilla>Tropocollagene>3 catene destrorse pro-a

○​ Sequenze ripetute di 3 aminoacidi

■​ Gly-Pro-Idrossiprolina

●​ 9

Gly-Lys-Idrossilisina(meno spesso)

●​

Idrossilazione di Pro e Lys delle catene pro-a

■​ La vitamina C(acido ascorbico) è un cofattore essenziale per l’attività delle

■​ idrossilasi

Biosintesi del collagene

○​ Lume del RER

■​ Associazione laterale nel Golgi

■​ Nello spazio extracellulare la procollagene peptidasi taglia i propeptidi terminali

■​ permettendo l’assemblaggio fibrillare(se non esistessero i legami si fermerebbero

all’interno della cellula che morirebbe)

Legami intra/inter-cellulari e crociati covalenti tra la Lys

●​

Fibre elastiche

●​ Nucleo di elastina(regione amorfa, cilindro)+microfibrille di elastina(guaina fibrillare

○​ esterna, avvolgono il cilindro)

Tessuto connettivo(aorta di cane)

○​

Cellule vegetali

Corrisponde alla parete cellulare

●​

Fase di matrice(componente amorfa)

H2O

●​ Polisaccaridi(zuccheri)

●​ Pectina(D-galatturonico)

○​ Emicellulosa(xilosio, arabinosio, ecc…)

○​ Vengono inseriti tramite esocitosi

○​ Proteine

○​ Strutturali(lignina)

■​ Enzimatiche

■​

Fase microfibrillare

Microfibrille di cellulosa

●​ Lungo polimero lineare non ramificato di glucosio(b-1,4)(massimo 7um)

○​ Le catene di cellulosa si associano tramite forti legami ad H intra/inter-molecolari

○​

Ciascuna microfibrilla è formata da 30-36 catene di cellulosa

●​

Strati della parete vegetale

1.​ Lamella mediana

a.​ Parete più esterna

b.​ Adesione cellula-cellula

c.​ Ricca di pectina

2.​ Parete secondaria

a.​ Spessa e rigida

b.​ Ricca di cellulosa

3.​ Parete primaria

a.​ Sottile e deformabile

b.​ Ricca di pectina

c.​ Quando la cellula cresce la

parete si deforma e solo

dopo si crea la parete

secondaria

Sintesi della cellulosa

Cellulosa sintasi

●​ Si estendono su entrambi i lati della

○​ membrana plasmatica

6 subunità disposte in modo circolare a

○​ formare delle rosette

Le microfille sono sintetizzate sul versante

○​ endoplasmatico

Glucosiltransferasi: trasferimento di

○​ monosaccaridi dall’UDP-D-glucosio dal

citosol al polimero in crescita

Si muovono sui microtubuli corticali

○​ Guidano il movimento dei complessi

■​ della cellulosa sintasi nel pianto della

membrana mano a mano che la cellula

si forma

Le estremità distali delle microfibrille rigide diventano integrate nella parete vegetale e il loro allungamento

●​ all’estremità prossimale spinge il complesso della cellulosa sintasi lungo il piano della membrana 10

Il citoscheletro della cellula animale

Funzioni

Struttura dinamica

●​ Sostegno meccanico

●​ Sorregge il volume cellulare

●​ Movimento di proteine e vescicole

●​ Cambiamento morfologico cellulare

●​ Contrazione cellulare

●​ Crescita cellulare

●​ Movimento cellulare

●​ Divisione cellulare

●​

Filamenti intermedi

Cheratine o altro

●​ Conferiscono stabilità meccanica

●​ stabilità dalla tensione per tiramento

​

Flessibili

●​ Fune costituita da molti fili ritorti

●​ Difficili da spezzare

●​

Formazione

1.​ I monomeri si associano in dimeri a spirale

2.​ I dimeri si associano in tetrameri mediante legami non

covalenti

3.​ 8 tetrameri si associano lateralmente e poi testa-coda

leggermente sfalsati

​ a.​ I tetrameri sono composti da 2 dimeri che punta in direzioni

opposte e dunque le 2 estremità vicine sono le stesse→i

filamenti intermedi sono privi di polarità strutturale

Classi di filamenti intermedi

Ciascun tipo di cellula possiede filamenti intermedi specifici

●​ Citoplasmatici

●​ Cheratina​ 20 diverse + 10 specifiche per unghie e capelli

○​ ​

Tessuto epiteliale

■​ Epidermolisi bollosa semplice: una mutazione nel gene della cheratina causa una proteina difettosa che

■​ distrugge la cheratina dando origine a vescicole

Neurofilamenti

○​ Cellule nervose

■​ Mantengono la citoarchitettura dei neuroni grazie all’interazione con i microtubuli e i filamenti di actina

■​

Vimentina e altre proteine correlate

○​ Tessuto connettivo, muscolare e della glia

■​ I leucociti resistono allo stress emodinamico e meccanico grazie a un network di filamenti di vimentina che

■​ formano una specie di gabbia

Nel corso dell'extra vasione il citoscheletro si disorganizza e i filamenti intermedi si radunano interno al

■​ nucleo

Nucleari

●​ Lamine nucleari​ progenia

○​ In tutte le cellule animali

■​ Rete bidimensionale

■​ Collegate al citoscheletro citosolico tramite proteine inserite nel bilayer lipidico

■​ Supporto nucleare

■​

Microtubuli

Citoplasma e ciglia

●​

Struttura molecolare

Cilindro cavo

●​ Struttura relativamente rigida

●​ Diametro esterno: 25 nm​ Diametro interno: 15 nm

●​ Lunghezza: 200 nm-Alcuni nm

●​ Costituito da 13 protofilamenti paralleli

●​ Eterodimeri di ab-tubulina

○​ I protofilamenti si uniscono lateralmente mediante contatti laterali fra

○​ monomeri dello stesso tipo(a-a, b-b) con leggero sfalsamento nei contatti

laterali che crea una struttura elicoidale rigida difficile da piegare

Eterodimeri di tubulina=subunità del microtubulo→legami non covalenti

●​ Tutti i protofilamenti sono orientati nello stesse verso

●​ L’estremità + coincide con il monomero b

○​ L’estremità - coincide con il monomero a

○​ 11

Per + e - si intende la velocità di polimerizzazione→Polarità strutturale intrinseca

○​ La differente velocità è data da c