Riassunto esame Istologia, Prof. Bonfiglio Rita, libro consigliato Istologia Testo e Atlante (VIII ed italiana, 2020), Mescher

FOGLIETTO ESOPLASMATICO FOGLIETTO CITOPLASMATICO

proteine estrinseche proteine intrinseche

colesterolo colesterolo

glicoproteine /

glicolipidi /

fosfolipidi (es. fosfadiletanommina,

fosfolipidi (es. fosfatidilcolina, sfingomielina) fosfadilserina)

Scambio di materiali esterno e interno

Le sostanze possono uscire e fuori uscire dalla cellula in modi diversi:

®

TRASPORTO PASSIVO passaggio di una sostanza attraverso una membrana permeabile secondo

gradiente elettrochimico:

- Secondo gradiente chimico: passaggio da una regione a maggior concentrazione ad una a

minore concentrazione;

- Secondo gradiente elettrico: passaggio da una regione a prevalenza di cariche di segno

uguale a una a prevalenza di cariche opposte;

il trasporto passivo può avvenire in tre modi:

®

- Secondo diffusione semplice con il solo passaggio di molecole piccole apolari come

ormoni steroidei, O e CO

2 2 ®

- Secondo diffusione facilitata con il passaggio di molecole più grandi polari (come il

+ + 2+

glucosio nei globuli rossi, oppure Na , K , Ca ), il quale avviene attraverso delle proteine

trasportatrici presenti nella membrana.

- Secondo osmosi

®

TRASPORTO ATTIVO passaggio di una sostanza che avviene contro gradiente elettrochimico;

richiede infatti energia. + +

N.B. Alcuni canali idrolizzano ATP (ATPasi) es. Pompa Na / K

Il trasporto attivo si divide in due tipi di trasporti:

®

- PRIMARIO La proteina transmembrana utilizza direttamente l’energia derivante

+ + 2+

dall’idrolisi di ATP per mano dell’ATPasi (es. Pompa Na / K e canale Ca ). Il

movimento del soluto viene detto uniporto (I)

®

- SECONDARIO La proteina transmembrana utilizza la differenza elettrochimica

generata da un trasporto primario per il trasporto di una seconda molecola (es. la

+ + +

pompa Na /glucosio può dipendere dalla Pompa Na / K ).

Esistono due tipi di movimenti del soluto:

Simporto (II): l’energia accumulata da un trasporto attivo viene sfruttata per il

§ trasporto di un’altra molecola nello stesso senso

Antiporto (III): l’energia accumulata da un trasporto attivo viene sfruttata per il

§ trasporto di un’altra molecola nel senso opposto

®

- VESCICOLARE Adotta il sistema di endomembrane attraverso esocitosi, endocitosi,

fagocitosi, i lisosomi e tutti gli organelli

+ +

Pompe ioniche = La pompa Na /K è responsabile del mantenimento a lungo termine del potenziale

di membrana, attraverso un trasporto primario antiporto.

+ +

Lo ione sodio (Na ) è x 10 volte più concentrato all’esterno, mentre lo ione potassio (K ) è x 30 volte

più concentrato all’interno. Questo gradiente di concentrazione è dato da una pompa proteica

+ + +

intrinseca: pompa Na /K , che trasporta i due ioni contro gradiente (3 ioni Na all’esterno e 2 ioni

®

+

K all’interno) attenzione essendo un trasporto attivo le proteine useranno l’ATP.

MNEMOFRASE

come ricordarsi quanti ioni escono e entrano?

®

+

Na = 3 caratteri (N, a, +) 3 ioni

®

+

K = 2 caratteri (K, +) 2 ioni

Potenziale di membrana = è una differenza di potenziali di carica elettrica (ioni) ai due lati della

membrana pari a circa -70 mV nei neuroni tra interno (negativo) e esterno (positivo) tale differenza

è detta potenziale di membrana o di riposo.

Il potenziale di membrana è il risultato dell’attività delle proteine di trasporto.

Quali sono le funzioni delle pompe ioniche?

Bilanciamento della pressione osmotica, la quale evita che la cellula possa scoppiare

o Bilanciamento della carica elettrica tra esterno e interno

o Creano gradiente elettrochimici, come nel caso dell’impulso nervoso

o

N.B. I canali ionici evocano una risposta più veloce rispetto ai recettori transmembrana classica

poiché mentre il primo è regolato semplicemente dalle concentrazioni di ioni, il secondo è regolato

da un complesso meccanismo di trasduzione del segnale, controllato dalla produzione di più

molecole intracellularmente.

Il vantaggio dei classici recettori transmembrana è proprio questa complessità nella trasduzione del

segnale, la quale può essere finemente regolata.

Osmosi

È quel fenomeno che si verifica quando due compartimenti separati

da membrana semipermeabile, contengono soluzioni con

concentrazioni diverse.

La membrana semipermeabile permetterà il passaggio del solvente

da un compartimento all'altro ma non del soluto. Questo comporta

che il solvente (acqua) si diffonda dalla camera a concentrazione

minore (compartimento ipotonico) di saluto verso quella

concentrazione maggiore (compartimento ipertonico) in modo da

raggiungere un equilibrio tra i due compartimenti.

N.B. Il contrario rispetto ai soluti.

Anche la membrana cellulare è una membrana semipermeabile e per tale motivo anch'essa è

soggetta al passaggio osmotico di acqua attraverso la membrana, il quale avviene attraverso alcune

proteine canale che prendono il nome di acquaporine l'ascia cellula, dunque, potrà trovarsi immersa

in tre ambienti diversi:

®

ipertonico se la concentrazione extracellulare dei soluti è maggiore di quella

o dell'ambiente intracellulare;

®

isotonico se la concentrazione extracellulare dei soluti è uguale a quella dell'ambiente

o intracellulare;

®

ipotonico se la concentrazione extracellulare dei soluti è minore di quella dell'ambiente

o intracellulare;

• Nucleo

Che cos’è? È il centro di controllo delle attività della cellula

o A cosa serve? È la sede in cui è contenuto TUTTO il materiale genetico della cellula. È

o fondamentale per la replicazione, nell’accrescimento e differenziamento cellulare, inoltre

le subunità dei ribosomi, sono prodotte nel nucleo e esportate nel citoplasma per essere

assemblate nei ribosomi

Da cosa è formato?

o All’esterno: È circondato da una membrana nucleare, costituita da una doppia

membrana fosfolipidica in continuità con le cisterne del RER (infatti sulla sua

superficie esterna è possibile trovare ribosomi).

Vi sono dei pori nucleari che permettono lo scambio di elementi tra il nucleoplasma

e citoplasma e uniscono le due membrane fosfolipidiche.

All’interno: è costituito da nucleoplasma, che a sua volta contiene la cromatina un

“gomitolo” di materiale genetico formato da filamenti di DNA e RNA e proteine

nucleari. La cromatina a seconda dello stato riproduttivo della cellula si può

distinguere in: ®

- Eucromatina forma attiva e meno condensata (la cellula si sta per

riprodurre). ®

- Eterocromatina forma inattiva e più condensata

N.B Generalmente nel nucleo femminile uno dei due cromosomi X, viene

eterocromatizzato e quindi inattivato andando a costituire un addensamento di

cromatina perpetuo denominato corpo di Barr.

RICORDA: solitamente il nucleo è presente uno per cellula ma esistono anche cellule

polinucleate (cellule muscolari) e anucleate.

• Nucleolo

Che cos’è? Il nucleolo è un organello situato all’interno del nucleo cellulare. Si presenta come

o una struttura densa e sferica, visibile nelle cellule durante l’interfase. Non è delimitato da

una membrana, ma si trova immerso nel nucleoplasma, la sostanza gelatinosa che riempie

il nucleo.

A cosa serve? Il nucleolo è il sito principale della sintesi dei ribosomi, organelli essenziali per

o la produzione delle proteine. Nel nucleolo avviene:

- La trascrizione dell’RNA ribosomiale (rRNA).

- L’assemblaggio delle subunità ribosomiali, che vengono successivamente esportate nel

citoplasma per completare la loro funzione.

Da cosa è formato? Il nucleolo è composto da:

o - Materiale fibrillare: dove avviene la trascrizione dell’RNA ribosomiale.

- Materiale granulare: coinvolto nell’assemblaggio delle subunità ribosomiali.

- Nucleoplasma: una sostanza gelatinosa che circonda il nucleolo e contiene cromatina,

RNA, proteine, ioni e piccole molecole.

Come si osserva al microscopio? Al microscopio ottico, il nucleolo appare come un puntino

o basofilo, approssimativamente sferico, all’interno del nucleo. Questo effetto si ottiene grazie

all’utilizzo di coloranti come l’ematossilina, che evidenzia la sua affinità per le sostanze

basiche.

• Ribosomi

Cosa sono? I ribosomi sono organuli cellulari privi di membrana e presenti in tutte le cellule

o eucariote e procariote. È assenti nei virus

A cosa servono? Servono per la sintesi proteica

o Da cosa è formato? è costituito da due subunità,

o - Una maggiore (60 S negli eucarioti e 50 S nei procarioti);

- Una minore (40 S negli eucarioti e 30 S nei procarioti);

Le due subunità devono essere unite perché il ribosoma possa svolgere la propria

funzione.

Da chi sono prodotte? Queste due subunità sono prodotte dal nucleolo.

o Dove si trovano? i ribosomi hanno tre collocazioni:

o - Alcuni sono liberi nel citoplasma,

- Altri sono associati alla superficie del reticolo endoplasmatico o dell'involucro

nucleare

- mitocondri

Tutti i ribosomi, indipendentemente dalla loro posizione, sono strutturalmente identici e

possono quindi passare da una collocazione all'altra.

• Reticolo Endoplasmatico

Che cos’è? È un insieme di compartimenti intracellulari presenti negli organismi eucarioti

o Da cosa è formato? Da un sistema di membrane costituito da tubuli, sacculi e microsomi

o Come si divide? Si divide in REL (reticolo endoplasmatico liscio) per l’assenza di ribosomi al

o suo interno e RER (reticolo endoplasmatico rugoso) per la presenza di ribosomi al suo

interno.

• Reticolo endoplasmatico rugoso (RER)

Che cos’è? sistema di doppie membrane (cisterne) adiacenti al nucleo

o Da cosa è formato? è formato da un sistema di cavità tubolari intercomunicanti dette

o cisterne, delimitate da una singola membrana che separa lo spazio interno (il lume) dal

citoplasma mantenendo la differente composizione chimica nei due ambienti.

RICORDA: le dimensioni del RER sono correlate alla mole di proteine che esso sintetizza.

Es. il RER di una cellula il cui si ha un importante sintesi proteica (un epatocita o una

cellula ghiandolare) è molto più esteso di quello di una cellula in cui vengono sintetizzati

principalmente dei lipidi.

A cosa serve? le sue due funzioni principali sono:

o - Produzione di proteine (sintesi proteica)

- Ripiegamento di proteine (modifiche post-traduzionali) destinate all’ambiente

esterno (es. ormoni proteici o proteine di membrana) o ai lisosom