Citologia/Istologia

Istologia e citologia

Istologia è la disciplina biologica che studia e descrive la struttura e la funzione dei tessuti.

Tessuto è un insieme di cellule con caratteristiche morfologiche e proprietà simili, immerse in una matrice extracellulare più o meno abbondante.

Dogma: Cellula (=unità funzionale e morfologica degli organismi viventi) - Tessuto - Organo - Sistema/Apparato

Citologia è la disciplina biologica che studia e descrive la struttura e la funzione della cellula.

Procarioti ed eucarioti

• Procarioti: Non possiedono un vero nucleo né organelli delimitati da membrane. Il DNA è libero nel citoplasma.
• Eucarioti: Presenza di nucleo e di un sistema di membrane interne.

Caratteristiche della cellula eucariotica

Caratteri strutturali comuni:

• La membrana plasmatica: involucro che delimita i confini cellulari.
• Il nucleo: delimitato da una doppia membrana detta involucro nucleare. Al suo interno si trova la cromatina (DNA + RNA + proteine) ed il nucleolo.
• Il citoplasma: costituito da una matrice amorfa di natura acquosa (citosol) compresa tra la membrana plasmatica e il nucleo. È attraversato da una rete di filamenti proteici chiamata citoscheletro. Il citoscheletro organizza il citosol, mantiene la forma cellulare e contribuisce alla formazione dell’apparato mitotico al momento della divisione cellulare (mitosi).

All’interno del citoplasma sono contenuti i diversi organelli cellulari:

• Ribosomi
• RER
• REL
• Mitocondri
• Apparato di Golgi
• Lisosomi
• Perossisomi

Presenta una notevole eterogeneità di:

• Dimensioni: hanno dimensioni comprese tra i 20 µm e i 30 µm.
• Forma: alcune cellule sono piatte, cubiche, cilindriche o fusiformi, altre ancora presentano prolungamenti.

Membrana plasmatica

È un sottile involucro che delimita materialmente la cellula separandola dall’ambiente esterno. È costituito da un doppio strato fosfolipidico. Funzioni:

• Separazione ambiente intracellulare ed extracellulare
• Regolazione degli scambi fra ambiente intracellulare ed extracellulare
• Controllo interazioni cellula-cellula e cellula-matrice extracellulare
• Controllo moltiplicazione cellulare

Composizione chimica della membrana

Lipidi: sono sostanze insolubili in acqua per la presenza di lunghe catene di idrocarburi (H=idrogeno C=carbonio). I lipidi che costituiscono la membrana cellulare sono detti coniugati o complessi poiché contengono particolari gruppi chimici (es. acido fosforico, zucchero) che li rendono invece parzialmente solubili in acqua.

Sono molecole anfipatiche, cioè presentano:

• Un’estremità idrofila polare che interagisce con l’acqua
• Un’estremità idrofoba apolare insolubile in acqua

I lipidi che costituiscono la membrana cellulare sono fosfolipidi, formati da una molecola di glicerolo, due di acidi grassi legati a un gruppo fosforico legato a sua volta a una colina o serina. Gli acidi grassi presenti nei fosfolipidi possono essere insaturi, cioè possono presentare doppi legami. Questo determina un ripiegamento della molecola che contribuisce sia a rendere la membrana più fluida sia a creare spazi dove si colloca il colesterolo. Il colesterolo è uno steroide (=molecola lipidica) ed è un costituente della membrana grazie al suo carattere anfipatico. È molto importante perché rende la membrana fluida.

Proteine:

• Si possono distinguere in due gruppi:
• Intrinseche: sono inserite nel doppio strato fosfolipidico (possono essere enzimi, giunzioni intracellulari, proteine di trasporto, proteine recettori, ecc.).
• Estrinseche: non sono inserite nel doppio strato fosfolipidico.

Carboidrati:

• Sono generalmente legati a proteine (=glicoproteine) o a lipidi (=glicolipidi). Sono esposti solo sulla faccia citosolica.
• I residui zuccherini dei glicolipidi e delle glicoproteine costituiscono il glicocalice, un rivestimento della membrana importante perché:
• Coinvolto nei meccanismi di adesione e riconoscimento tra cellule e self-non self
• Coinvolto nei rapporti tra le cellule e l’ambiente extracellulare

Trasporto di membrana

La membrana plasmatica regola gli scambi tra l’ambiente interno della cellula e quello esterno. Il passaggio di sostanze attraverso la membrana può svolgersi secondo tre modalità:

• Diffusione semplice: le molecole attraversano il doppio strato fosfolipidico.
• Trasporto passivo: le molecole vengono accompagnate da proteine come carrier e vettrici. Avviene in base al gradiente di concentrazione e senza dispendio di ATP.
• Trasporto attivo: le molecole vengono accompagnate da proteine vettrici. Avviene contro gradiente di concentrazione ed è necessario dispendio di ATP.

Tre tipi di trasporto attivo:

• Uniporto: un solo tipo di molecola viene trasportato in una direzione.