Biologia generale e cellulare

COMUNITÀ DI CELLULE: TESSUTI, CELLULE STAMINALI E CANCRO

CELLULE VEGETALI

Quando si forma una cellula vegetale, inizialmente si forma una parete cellulare primaria che è sottile e permette alla cellula di crescere. La forza che spinge alla crescita è la pressione di turgore che fa rigonfiare la cellula e che è generata dallo squilibrio osmotico tra l’interno e l’esterno della cellula. Una volta terminata la crescita, si forma una parete cellulare secondaria più rigida e più spessa.

La resistenza delle cellule vegetali è data da lunghe fibre composte principalmente dalla cellulosa. Le microfibrille della cellulosa sono intrecciate con altri polisaccaridi e proteine formando una struttura rigida. Grazie a queste fibre la pianta può crescere e cambiare forma. È l’orientamento delle fibre che determina la direzione in cui la cellula cresce. La cellulosa è sintetizzata sulla superficie esterna della cellula da...

CELLULE ANIMALI

Ci sono 4 tipi di tessuti animali:

1. Connettivo (osso, cartilagine ecc)
2. Epiteliale
3. Nervoso
4. Muscolare

Nei tessuti connettivi la matrice extracellulare è abbondante e sopporta il carico meccanico. In altri tessuti è invece scarsa e le cellule sono collegate direttamente l'una all'altra e sopportano esse stesse il carico.

Nel tessuto connettivo gran parte dello spazio è occupato dalla matrice extracellulare mentre le cellule sono sparse. La resistenza meccanica è dovuta al collagene (proteina fibrosa) che si intreccia con altre molecole come l'elastina.

Il collagene è composto da tre catene polipeptidiche avvolte a elica una attorno all'altra, che a loro volta si aggregano in fibrille di

collagene e poi ancora in fibre di collagene. Nella pelle sono i fibroblasti a produrre il collagene e altre macromolecole della matrice, nelle ossa sono gli osteoblasti. Le molecole vengono secrete nella cellula e poi esportate nella matrice, dove formano aggregati. Per evitare che il collagene si aggreghi prima di uscire dalla cellula, viene sintetizzato come procollagene, un precursore con peptidi aggiuntivi che ne impediscono l'assemblaggio. Questi peptidi sono poi tagliati via nella matrice.

Le cellule interagiscono con il collagene della matrice grazie a proteine recettore transmembrana dette integrine, di cui il dominio extracellulare lega i componenti della matrice, mentre il dominio interno interagisce col citoscheletro. Il legame tra le integrine e il collagene è stabilito dalla fibronectina (proteina della matrice).

Ci sono molecole che invece conferiscono alla cellula la resistenza alla compressione. Questi sono i glicosamminoglicani (GAG), catene polisaccaridiche cariche

negativamente formate da unità disaccaridiche ripetute. I GAG (come l'acido ialuronico) sono di solito legati covalentemente a proteine centrali formando i proteoglicani. Formano dei gel idrofili anche a concentrazioni basse in quanto le loro cariche negative attraggono una nube di cationi come gli ioni Na+ che richiamano nella matrice grandi quantità di acqua. Questo genera una pressione di rigonfiamento che è bilanciata dalla tensione delle fibre di collagene.

FOGLIETTI EPITELIALI E LE GIUNZIONI CELLULARI

La maggior parte delle cellule è organizzata in epiteli, cioè tessuti in cui le cellule sono unite e formano foglietti pluricellulari. L'epitelio può essere:

• stratificato (più strati di cellule nello spessore) come nell'epidermide (strato superficiale della pelle)
• semplice (un solo strato di cellule) come nel rivestimento intestinale

Le cellule epiteliali possono essere:

• cilindriche
• basse e cubiche

AppiattiteFunzione degli epiteli:

• Barriera protettiva - sulla pelle
• Secernere sostanze come ormoni, latte o lacrime
• Assorbire sostanze nutritive come nel rivestimento epiteliale dell'intestino
• Rilevare segnali come i fotorecettori della retina dell'occhio o cellule capellutedell'orecchio

Gli epiteli ricoprono la superficie esterna del corpo e rivestono tutte le sue cavità interne.

I foglietti epiteliali hanno due facce:

1. Superficie apicale: esposta all'aria o a un fluido acquoso
2. Superficie basale: poggia su uno strato di tessuto connettivo, la lamina basale

La lamina basale è un sottile e robusto foglietto della matrice extracellulare composto dal collagene di tipo IV e dalla proteina laminina (che offre punti di adesione alle integrine e ha quindi funzione di raccordo).

Le superfici apicale e basale sono chimicamente diverse, motivo per cui le cellule sono organizzate in modo polarizzato.

L'epitelio colonnare semplice è

Le molecole idrosolubili non riescono a filtrare tra una cellula e l'altra. Sono costituite da claudine e occludine, proteine che sono disposte in modo da formare filamenti sigillanti lungo le zone di contatto tra le cellule. Un altro loro ruolo è quello di mantenere la polarità delle cellule epiteliali e lo fanno in due modi:

1. La giunzione che cinge la porzione apicale impedisce la diffusione di proteine di membrana nel doppio strato lipidico, facendo mantenere una composizione diversa ai due lati.
2. Sono siti di assemblaggio di complessi di proteine intracellulari che controllano la polarizzazione interna della cellula, definendo un apice e una base.

Fanno da punti di ancoraggio. Ci sono 3 classi di giunzioni che tengono unite le cellule dell'epitelio in modo meccanico (le proteine responsabili dell'adesione attraversano la membrana cellulare e nella cellula sono collegate al citoscheletro):

1. Giunzioni aderenti (legano le cellule una all'altra): ogni molecola

La caderina è collegata ai filamenti di actina della propria cellula tramite proteine di connessione, formando fasce di adesione vicino all'estremità apicale. I fascetti di actina di cellule adiacenti sono quindi collegati. Questa rete è contrattile e permette all'epitelio di sviluppare tensione e di modificare forma (come per formare vescicole sferiche che si possono staccare).

Desmosomi (legano le cellule una all'altra): caderine di tipo diverso si ancorano alle cheratine (filamenti intermedi dell'epitelio) che attraversano il citoplasma e sono saldati ai filamenti delle cellule vicine tramite i desmosomi. Questo conferisce al foglietto epiteliale la resistenza alla trazione.

Emidesmosomi (legano le cellule alla lamina basale): l'ancoraggio è mediato dalle integrine della parte basale. Il loro dominio extracellulare lega la laminina nella lamina basale, mentre all'interno della cellula le code delle integrine sono legate ai...