Riassunto esame Neuroscienze, Prof. Coco Mariella, libro consigliato Esplorando il cervello, Alessandro Angril etc

Struttura e funzione dell'apparato del Golgi

L'apparato del Golgi è un organulo cellulare presente nelle cellule eucariotiche. Si compone di una serie di scomparti chiamati cisterne, che sono impilate una sopra l'altra. Ogni cisterna ha due facce: una faccia di formazione o cis, che è strutturalmente associata al reticolo endoplasmatico liscio, e una faccia di maturazione o trans, che è rivolta verso le vescicole di membrana cellulare dalla quale gemmano e si staccano per la secrezione.

La funzione principale dell'apparato del Golgi è di indirizzare il traffico delle molecole appena sintetizzate verso le giuste destinazioni all'interno della cellula. Durante il passaggio attraverso l'apparato del Golgi, queste molecole subiscono modifiche necessarie per ottenere la loro conformazione definitiva, come l'aggiunta o l'asportazione di determinati residui di carboidrati. In particolare, le proteine precedentemente legate al reticolo endoplasmatico vengono ampiamente modificate all'interno dell'apparato del Golgi.

L'apparato del Golgi svolge anche un ruolo importante nella formazione dei lisosomi. I lisosomi sono sacchetti membranosi che contengono enzimi idrolitici in grado di tagliare grosse molecole e demolire materiali cellulari non più necessari.

sostanze organiche (nelladigestione intracellulare). enzimi idrolitici lisosomiGli dei sono dettiidrolasi acide, proteasicomprendono (che tagliano le proteine),nucleasi glicosidasi, lipasi(che tagliano gli acidi nucleici), ecc. Se ilisosomi si rompono, la cellula stessa viene distrutta, poiché glienzimi che essi contengono sono capaci di scindere tutti i compostilisosomiprincipali presenti nella cellula. I contengono ognunoidrolasi diverse, che svolgono l’ampia serie di differenti funzioniidrolasi reticolodigestive. Le dei lisosomi sono sintetizzate nelendoplasmatico, come le altre proteine, e trasferite in seguito neldell’apparato del Golgi. I lisosomi gemmazionelume si formano per(si staccano come goccioline di membrana) dalle cisterne piùdell’apparato del Golgi.esterne Bisogna distinguere fra due classilisosomi primari,generali di lisosomi: i appena formati e non ancorafusi con altre vescicole contenenti i materiali da digerire; e ilisosomi secondari.che derivano da ripetute fusioni di lisosomi con enzimi, materiale da digerire e altre vescicole. In essi sono contenuti il materiale digerito e lisosomi. Perossisomi: Nella cellula si trovano altri organuli simili ai perossisomi, che ne differiscono per il contenuto enzimatico. I perossisomi contengono enzimi specializzati per reazioni ossidative, che impiegano l'ossigeno molecolare. Il perossisoma, insieme al mitocondrio, è il principale sito di utilizzazione dell'ossigeno nella cellula. Grossi delle cellule del fegato e del rene sono importanti nel neutralizzare la tossicità di numerose molecole, ossidandole (per esempio, quasi la metà dell'alcol che beviamo viene neutralizzata nei perossisomi). Mitocondri: I mitocondri sono le "centrali energetiche" della cellula; producono l'energia necessaria per molte funzioni cellulari, come il movimento, il trasporto di sostanze, ecc. I mitocondri sono organuli generalmente a bastoncello.ma possono avere anche una forma granulare filamentosa. Questi organuli sono numerosi all'interno di una cellula, ma la loro quantità può variare molto a seconda dei tessuti presi in esame: per esempio, sono estremamente numerosi nelle cellule muscolari, come quelle renali o energetiche, in cui vi è un continuo e grande consumo di energia. Il mitocondrio è delimitato da due membrane doppio strato lipidico: la membrana esterna è liscia, quella interna forma numerose pieghe, dette creste mitocondriali, che sono perpendicolari alla parete e più o meno lunghe. Le due membrane racchiudono e definiscono due spazi: lo spazio intermembrana, che si trova tra le due membrane, e dove è presente del materiale omogeneo contenente enzimi, coenzimi, acqua, fosfati e altre molecole. La membrana esterna è molto più permeabile di quella interna: contiene infatti molte copie di una proteina, che nel suo spessore

dà origine a permettendo il passaggio non selettivo di tutte le piccole molecole presenti nel citosol, le quali vanno a riempire lo spazio tra le due membrane. La membrana interna, viceversa, ha una permeabilità molto selettiva: tramite proteine di trasporto, vi passano solo le piccole molecole che devono essere metabolizzate nello spazio della matrice. Lungo le sue creste, contiene una serie di proteine enzimatiche che funzionano in modo sequenziale, vale a dire che il prodotto di una reazione catalizzata da una proteina servirà da substrato per l'enzima successivo. Queste sono le proteine della catena di trasporto di elettroni, essenziali per la produzione di molecole "ad alta energia".

L'ambiente interno (matrice) contiene gli enzimi necessari per far avvenire le reazioni chimiche che recuperano l'energia contenuta negli alimenti e l'accumulano in speciali molecole di adenosintrifosfato (ATP), nelle quali si conserva concentrata.

mitocondri pronta all'uso. Il compito dei mitocondri è di completare la demolizione delle molecole ingerite come fonte di energia. Infatti, nel citosol gli zuccheri sono demoliti con reazioni che non utilizzano ossigeno, per cui la digestione è parziale e la resa in energia bassa. Nei mitocondri il metabolismo degli zuccheri (ma anche quello dei lipidi) si completa con la loro ossidazione (ciclo di Krebs). I prodotti di questa reazione vengono utilizzati dalla catena di trasporto degli elettroni per produrre molecole ad alta energia (ATP). In questo modo, l'energia immagazzinata nelle molecole di glucosio ATP è molto più alta: infatti da ogni molecola di glucosio vengono prodotte 36 molecole di ATP, mentre la glicolisi a livello del citosol ne produce soltanto 2. I mitocondri hanno un'altra importante caratteristica: sono la sola struttura della cellula, oltre al nucleo, che contiene materiale genetico (DNA). Il DNA mitocondriale reca il codice genetico necessario per la sintesi.di alcune proteine che si trovano esclusivamente all'interno del mitocondrio e, poiché la membrana interna è impermeabile alla maggior parte delle molecole proteiche, queste non vengono mai rilasciate nel citosol. Queste proteine però non sono che una piccola parte di quelle presenti nel mitocondrio: le restanti vengono sintetizzate nel citosol e in seguito trasferite all'organulo. Si crea così un flusso unidirezionale di molecole dal citosol al mitocondrio. Non essendovi scambio di sostanze dal mitocondrio al citoplasma, l'organulo deve possedere, ed essere in grado di far funzionare, tutti i sistemi necessari per la sintesi delle proteine codificate dal proprio DNA. Al momento della duplicazione della cellula, anche i mitocondri, a differenza di altri organuli che vengono prodotti ex novo, si duplicano. La duplicazione avviene per scissione (si forma una strozzatura nell'organulo, che poi si divide in due), ed è preceduta da un accrescimento di proteine e lipidi.citoplasma, dell'organulo: e sintetizzati a livello delsono aggiunti all'organulo in grande quantità. Nel frattempo vi è laduplicazione del DNA mitocondriale, che sarà così suddiviso nei duemitocondri generati. Gli organuli completi saranno poi ereditati dallecellule figlie, casualmente, metà in una cellula e metà nell'altra,mendelianasecondo quella che viene definita eredità non ocitoplasmatica. procarioti• CELLULE PROCARIOTE: I (dal greco... "nucleoprimitivo") sono organismi unicellulari della struttura primaria e dalfunzionamento vitale semplificato rispetto gli altri esseri viventi essisono strutturalmente semplici. Possiedono un'eccezionale capacitàdi adattamento a condizioni ambientali molto varie. Unamembrana nuclearecaratteristica importante è la mancanza di unamateriale cromosomico citoplasma.che isoli il del Oltre allamembrana plasmatica, possiede una parete esterna che la

proteggee ne determina la forma. Questa, è fondamentale per i batteri e per costruire la parete, la cellula deve fabbricarsi da sé le sostanze diaminoacidi cui è fatta, cioè un'associazione di corte catene di emureina. zuccheri, indicata con il termine Esternamente alla parete capsula alcuni batteri possono presentare anche una gelatinosa che agisce come ulteriore protettivo. Da queste cellule possono flagelli sporgere anche i che, ruotando, permettono il movimento o i pili che permettono all'organismo di aderire alle superfici formando citoplasma, delle colonie. All'interno della cellula si trova il unamassa gelatinosa costituita da acqua, sali minerali e varie sostanze organiche, tra cui enzimi. Alcuni di quest'ultimi si concentrano in alcune zone ancorandosi alla membrana cellulare. Nel citoplasma vi ribosomi sono i (sintesi proteica) e in una zona del citoplasma vi è il nucleoide, cioè l'unico cromosoma, una molecola di DNA,

La cellula è una struttura circolare, chiusa ad anello. In molti batteri possono trovarsi molecole plasmidi, accessorie di DNA. I eucarioti sono organismi viventi formati da cellule più complesse rispetto a quelle procariote e che possiedono un nucleo racchiuso da una membrana nucleare. Pur essendo diverse nella forma e nelle dimensioni, tutte le cellule eucariote sono costituite fondamentalmente dalle stesse parti: la membrana cellulare, il citoplasma nel quale troviamo anche il nucleo. Gli organuli che svolgono diverse funzioni vitali e le differenze tra cellule procariote ed eucariote sono diverse, ma quella più importante riguarda l'organizzazione del citoplasma della cellula eucariote. Si nota uno sviluppo di membrane che delimitano piccole porzioni di citoplasma in cui si svolgono specifiche funzioni. Questa compartimentazione del citoplasma è definita organizzazione del citoplasma. Due di queste membrane interne circondano i cromosomi, formando un vero nucleo. I vari compartimenti sono circondati da membrana.

La maggiore complessità della cellula eucariote richiede una quantità maggiore di informazioni e quindi un aumento del materiale cromosomico (informazione genetica) che è costituito da proteine di supporto più molecole di DNA lineare, associate a che ne permettono l'avvolgimento. A differenza dei procarioti, essi possono formare anche organismi pluricellulari.