Istologia - parte prima

FILAMENTI INTERMEDI

I filamenti intermedi servono proprio come struttura

di supporto, servono a non far rompere la cellula e

quindi saranno ricchi nelle cellule che rischiano di

rompersi come ad esempio le cellule della pelle

(epidermide) sono piene di filamenti intermedi.

Tutte le cellule hanno un citoscheletro e tutti hanno

filamenti intermedi, ma è chiaro ancora una volta che le cellule che svolgono una funzione

importante o determinante saranno ricche di strutture che permettono di svolgere quella

determinata funzione o comunque quella funzione viene assicurata.

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Le cellule in cui un qualcosa ha un ruolo più importante saranno ricche di questo qualcosa, quindi

ad esempio cellule che devono resistere molto da un punto di vista meccanico sono ricche di

filamenti intermedi.

IF molto sviluppati in c. soggette a danni meccanici (Neuroni; Muscolo; Pelle)

Classi:

1) cheratine (epiteli)

2) vimentine (connettivi, muscolo,

nevroglia)

3) Neurofilamenti (t nervoso)

4) Lamine nucleari (labili)

FILAMENTI SOTTILI

Poi ci sono filamenti sottili che sono i filamenti di actina che possono avere varia forme e servono a

diverse cose, possono formare una specie di reticolo, possono accumularsi in protrusioni digitiforme

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a forma di dito di una cellula, se questa cellula si sta muovendosi andando ad esplorare l’ambiente,

possono fungere da

tiranti come ponti sospesi.

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31

I MITOCONDRI. I mitocondri sono degli organelli a

salsicciotto che sono organizzati da due

membrane con un doppio strato di

fosfolipidi:

Membrana esterna che delimita il

-

mitocondrio (pelle del mitocondrio)

Membrana interna che costituisce delle

-

pieghe, quando una struttura fa delle

pieghe è fondamentalmente per

aumentare la superficie, non c’era spazio e

occorreva molta più superficie e quindi

questa membrana interna ripiega su se

stessa.

I mitocondri servono per produrre energia

e per la sintesi di ATP.

I mitocondri sono il sito dove attraverso la

respirazione cellulare, quindi la completa

ossidazione delle molecole a tre atomi di

carbonio che derivano dalla glicolisi (lisi del

glucosio, rottura del

glucosio), queste due

molecole a tre atomi di

carbonio entrano nei

mitocondri e vengono

completamente ossidate con

produzione di ATP che è la

molecola donatrice di energia,

quando ATP viene idrolizzata,

libera fosfato che viene usato per

tramutare questa energia

chimica in tante altre forme di

energia (es nel tessuto muscolare

per far muovere i filamenti

muscolari e creare una forza

meccanica). I mitocondri sono

coinvolti nel metabolismo dei

lipidi, contengono calcio che

viene rilasciato nel citoplasma

quando serve. L’attività più

importante è la produzione di

energia, l’enzima responsabile è

32 l’ATP sintetasi che si trova su questa

membrana e quindi occorre tanta

superficie di questa membrana per

effettuare questa reazione chimica.

Ovviamente le cellule ricche di mitocondri

sono cellule che consumano un sacco di

energia e quindi hanno bisogno di

tantissimi mitocondri per la loro funzione.

➢ Organelli filamentosi o

bastoncellari presenti in tutte le cellule

animali e vegetali (Posseggono un proprio

genoma)

➢ Sede della respirazione cellulare:

producono ATP

ULTERIORI FUNZIONI

▪ Sono coinvolti nel metabolismo dei lipidi

▪ 2+

Sono sede di accumulo di Ca

Membrana esterna (5-6 nm)

Camera esterna (8-20 nm)

Membrana interna (5-6 nm) ripiegata in

creste

Camera interna, contiene la matrice, nella

quale sono visibili granuli:

• Granuli elettrondensi, 30 nm:

2+ 2+

accumuli di Ca e Mg

• Granuli 12 nm: ribosomi

mitocondriali CELLULA DI TUBULO

PROSSIMALE

CON ORLETTO A

SPAZZOLA E MOLTI

MITOCONDRI

È una cellula che fa

tantissimi scambi e di

trasporti di sostanze tra

l’interno e l’esterno

della cellula e questo

trasporto avviene

contro un gradiente. Ad

esempio, nei nefroni

(cellule del rene) nel

tubulo prossimale serve

per trasportare gli ioni

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nell’accumulare sostanze di rifiuto e recuperare o espellere ioni (a seconda della regolazione

fisiologica del momento) e risparmiare il più possibile acqua, quindi c’è un trasporto continuo nella

formazione di urina e del tubulo che si trova nel glomerulo renale. Questa sostanza deve trasportare

tantissime molecole chimiche contro il loro gradiente di diffusione e quindi di concentrazione e

quindi contro lo spontaneo movimento che queste sostanze farebbero e quindi per poterlo fare

occorre tanta energia e quindi occorrono i mitocondri. Un altro tessuto che

consuma tanta energia e

quindi necessita di tanti

mitocondri sono il tessuto

nervoso, tessuto

muscolare.

I mitocondri si trovano tra

le miofibrille muscolari

perché le cellule che

consumano tanta energia

ha bisogno di molti

mitocondri. →

Cellule muscolari

I mitocondri originano da

altri mitocondri, c’è una

gemmazione e si chiama “fissione nucleare”, un

mitocondrio può generare un mini-

mitocondrio.

L’origine di tutti i mitocondri del nostro corpo è

la cellula uovo (della madre) indistintamente

dal sesso perché lo spermatozoo quando c’è la

fecondazione fa entrare nella cellula uovo solo

il DNA e gli introni, tutto il resto della cellula

rimane fuori; infatti esistono alcune patologie

genetiche a trasmissione mitocondriale perché

i mitocondri contengono un po' di DNA, hanno

pochi geni.

Infatti l’ipotesi è che i mitocondri derivano da

una simbiosi fra un batterio (procarioti) che

contiene DNA e una cellula eucariotica e il

batterio è rimasto dentro la cellula.

I mitocondri contengono un po' di DNA che

deriva dalla cellula uovo e ha un tipo di

trasmissione particolare che non è quella di

Mendel ma ha delle regole diverse.

34 MEMBRANA PLASMATICA La membrana plasmatica isola la cellula

nel senso che questo doppio strato di

fosfolipidi non fa passare tutte le molecole

liberamente; tuttavia, è pieno di proteine

integrali di membrane tra cui proteine

trasportatrici che prendono sostanze che

le fanno entrare all’interno della cellula o

le fanno uscire all’esterno della cellula

senza consumare energia.

Sostanzialmente come il nucleo nei

confronti della cellula, la cellula nei

confronti dell’ambiente esterno non è

isolata ma ciò che passa è regolato e non

è così a caso.

Ci sono cellule che scambiano molto e

possono avere delle pieghe sulla

membrana. Ci occuperemo di alcune

specializzazioni della superficie della

cellula.

Le cellule eucariotiche presentano un’organizzazione di base simile

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FATTORI AMBIENTALI E CONTROLLO GENICO DETERMINANO FORMA E FUNZIONE SPECIFICA

Le cellule assumono forma e

dimensione diversa per

consentire l’architettura

caratteristica di ogni

tessuto, finalizzata a

svolgere le specifiche

funzioni.

Forma e dimensione

dipenderanno

essenzialmente dalla

pressione reciproca e dalla

funzione acquisita in

seguito al differenziamento.

Le cellule del corpo umano

sono specializzate e quindi

sono diverse tra di loro e

riusciamo a distinguerle

perché assumono delle

forme molto diverse tra di

loro, esiste una varietà di

tipi cellulari come ai

neuroni, cellule stellate,

cellule minuscoli che sono

gli eritrociti, cellule

lunghissime come cellule

muscolari, cellule

linfocitarie ecc.

Le cellule si differenziano

l’una dall’altra nel corso

della formazione dei tessuti

nel corso dello sviluppo

embrionale e questo

processo si chiama

differenziamento

diventano diverse perché il genoma è lo stesso, ogni cellula ha gli stessi geni di tutte le altre cellule,

però ci sono cellule diverse che iniziano a un certo punto della loro vita a esprimere geni diversi che

li differenzia.

Esprimere geni diversi significa esprimere proteine del citoscheletro o regolatrici del citoscheletro

che li rende lunghi e sottili piuttosto che piatto e largo ad esempio e così via.

Quindi il genoma è uguale in tutte le cellule ma naturalmente viene modulato ed espresso in

maniera diversa da cellula a cellula.

Le cellule non sono tutte in soluzione liquide come le cellule del sangue, di solito le cellule sono

“incastrate” e la forma delle cellule dipendono non solo da fattori intrinseci (cioè dal suo tipo di

citoscheletro) ma anche da fattori estrinseci come la compressione tra una cellula e un’altra.

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Ad esempio, le fibre muscolari che hanno una forma poligonale, se non si trovano ad essere

attaccate ad altre fibre muscolari, assumono una forma tondeggiante in sezione, per esempio in un

muscolo dove c’è molto liquido (edema) tra una fibra muscolare e l’altra le fibre sono piuttosto

tondeggianti anziché essere poligonali.

AMBITI DI COMPETENZA DI CITOLOGIA E ISTOLOGIA • Organismo

• Apparato

• Organo

• Tessuto→ISTOLOGIA

• Cellula→CITOLOGIA

• Molecola

• Atomo

IMPORTANZA DELL'ISTOLOGIA IN

DIAGNOSTICA

Il 15% dei pazienti con sintomi si reflusso

gastro-esofageo (Esofago di Barrett)

presenta lesioni displastiche, un fattore

di rischio per il cancro all'esofago. Il

reflusso gastro-esofageo è il ritorno di

succhi gastrici (acidi) verso l’esofago.

Si può notare il cambiamento di

tessuto nel passare dall’esofago allo

stomaco, avranno funzioni diversi

oltre ad avere una struttura diversa.

La mucosa che riveste lo stomaco ha

una morfologia diversa da quella

esofagea.

Nel caso del reflusso gastroesofageo

avviene una trasformazione della

mucosa esofagea che pian piano

assomiglia a quello gastrico perché

l’ambiente esofageo reagisce e per

difendersi dalla risalita del materiale

acido si trasforma, diventando

“rosso” assomigliando al tessuto

gastrico.

Il punto di giunzione è dove inizia il “nero” nella foto.

I DUE PRINCIPALI METODI DI MICROSCOPIA

• Ottica

... • Elettronica

...

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Quando analizziamo i tessuti con un approccio istologico utilizziamo due tipi di microscopia:

ottica, si basa su lenti di vetro e sulla luce che attraversa il preparato;

- elettronica che si basa sugli elettroni guidati da lenti magnetiche che deviano il cammino di

- una carica elettrica uguale all’elettrone che attrave