Appunti di Biologia

ENDOCITOSI

Fatto entrare con questo meccanismo.

FASE 1: il materiale si è avvicinato alla membrana plasmatica che deve formare una fossetta, si deve invaginare, subisce un processo di invaginazione.

FASE 2: in questa fase la membrana deve cominciare a stringersi sempre di più in modo tale che le due estremità della membrana plasmatica possano avvicinarsi.

FASE 3: la membrana plasmatica si è completamente chiusa e la vescicola viene formata.

FASE 4: la vescicola deve essere completamente distaccata dalla membrana plasmatica e rilasciata all'interno del citosol per essere poi destinata al riconoscimento da parte degli endosomi.

Vi è un meccanismo di endocitosi molto particolare perché è destinato esclusivamente all'inglobamento all'interno della cellula, ma molto specifico perché effettuato solo da alcune cellule, i fagociti. È praticamente un meccanismo di difesa contro i batteri che devono essere degradati.

all'interno dei fagociti. Questo meccanismo di riconoscimento del batterio prevede una sorta di interazione tra il batterio e la cellula. Questa interazione è mediata da alcune proteine che si trovano sulla membrana plasmatica che sono gli anticorpi. Questa reazione specifica antigene-anticorpo fa si che il fagocita è in grado di riconoscere il batterio, inglobarlo e poi degradarlo.

Endocitosi mediata da recettori: sulla membrana plasmatica vi sono delle proteine chiamate recettori che deve riconoscere delle molecole chiamate ligandi. Quindi il recettore deve legare il ligando, formando il complesso ligando-recettore. Deve avvenire il processo di diffusione laterale, ossia i recettori che si trovavano sparsi lungo la membrana plasmatica si concentrano tutti in uno stesso punto per poter essere rivestito con un rivestimento di clatrina. Si forma un recettore che dalla parte del citosol viene legato a delle proteine che sono la clatrina e la proteina adattatrice.

1. Legame

• ligando-recettore
• Vescicola rivestita
• Diffusione laterale
• Allontanamento del rivestimento
• Invaginazione

La membrana plasmatica formerà questa fossetta che a poco a poco andrà a diventare sempre più profonda, una progressiva invaginazione della membrana per formare la vescicola rivestita. Affinché questa vescicola si possa formare interviene una terza proteina, la dinamina, si disponde a formare un cappio che serve proprio a chiudere la vescicola. Formata questa vescicola c'è la 5 FASE: l'allontanamento del rivestimento, perché possono essere riciclate, cioè mentre il contenuto all'interno della vescicola serve alla cellula, ed è quindi destinata alla degradazione o alla formazione di strutture, le proteine che sono presenti sulla vescicola sono intervenute solo nel processo di introduzione del materiale ma non sono destinate alla degradazione. Quindi possono essere riutilizzate. Mentre la vescicola non più

rivestita darà origine ad un granulo di degradazione mentre contemporaneamente dovrà formare una piccola vescicola che contiene il recettore che viene anch'esso riciclato, viene riportato nuovamente sulla membrana plasmatica in maniera tale che può essere riutilizzato per ricominciare il ciclo. Dunque ricicliamo il recettore e le 3 proteine che sono servite per formare le vescicole, mentre il materiale che è stato introdotto può avere un destino diverso a secondo del materiale che è stato introdotto. Tutte queste vescicole che viaggiano all'interno della cellula si può capire da dove provengono? In teoria si, perché contengono anche delle proteine e a seconda della proteina possiamo capire l'origine della vescicola. Quindi che è presente le vescicole possono essere caratterizzate. I perossisomi sono delle strutture che sono deputati alla degradazione del perossido diossia l'acqua ossigenata che è un idrogeno.

specie molto instabile ed è una specie molto tossica per la cellula perché è una molecola molto ossidante, per cui potrebbe causare grossi danni alla cellula e per evitarli il perossido deve essere degradato. La degradazione viene effettuata da enzimi che si chiamano catalasi, che si trovano proprio all'interno dei perossisomi. Il loro ruolo è quello di racchiudere l'acqua ossigenata che viene degradata all'interno del perossisoma. La loro funzione è quindi quella di evitare i processi di ossidazione. Il lisosoma è una struttura deputata alla degradazione di materiale non più necessario alla cellula e di tutte quelle molecole nutritive che provengono dall'esterno. È il "stomaco" della cellula, per tanto ritroviamo un ambiente fortemente acido che consente di degradare quei materiali nutritivi che sono stati introdotti nella cellula attraverso il meccanismo di endocitosi, ma anche degradare tutti quegli organelli danneggiati chesi trovano all'interno della cellula e che quindi non servono più. Come facciamo a mantenere l'ambiente acido all'interno dei lisosomi? Grazie a delle pompe protoniche ATP-dipendenti, altro non è che una ATPasi. Questa continua a far entrare all'interno del lisosoma ioni H+ contro gradiente di concentrazione, quindi nonostante la concentrazione di H+ nel lisosoma sia molto elevata, riusciamo a far entrare all'interno dell'isosoma altri ioni H+, grazie alle pompe protoniche che funzionano con un meccanismo analogo a quello della pompa sodio-potassio, trasportano ioni H+ contro gradiente e per poterlo fare consumano ATP. Quest'ambiente fortemente acido è però molto nocivo per le proteine che subiscono la denaturazione (la perdita della struttura terziaria e quindi la loro proprietà). La glicosilazione protegge la proteina da questo processo di denaturazione. Quindi tutti gli enzimi lisosomiali sono glicosidasi perché in

Il mitocondrio ha una forma a fagiolo e una doppia membrana: una interna e una esterna. La membrana interna presenta delle estroflessioni chiamate creste mitocondriali, che aumentano la superficie della membrana interna. La membrana esterna avvolge completamente l'organello ed è simile alle altre membrane degli altri organelli cellulari.

All'interno del mitocondrio si trova la matrice, che è il materiale in contatto con l'ambiente interno del mitocondrio. Tra le due membrane si crea uno spazio chiamato spazio intermembrana.

Il mitocondrio ha questa struttura perché si pensa che abbia avuto origine da un batterio che si è stabilito in simbiosi con la cellula eucariote.

La caratteristica principale del mitocondrio è quella di avere un DNA indipendente dal DNA nucleare. I mitocondri quindi possono andare incontro a un processo di duplicazione indipendente dal ciclo cellulare. Quindi a seconda delle necessità della cellula, la cellula può formare dei nuovi mitocondri, con un processo di scissione in cui un mitocondrio di partenza ricopia quello che possiede al suo interno tra cui la molecola di DNA per formare un nuovo mitocondrio. Ciò che fa ricondurre il mitocondrio ad un batterio che ha cominciato a vivere in simbiosi con la cellula eucariote è proprio la forma del DNA. Il DNA batterico ha una forma circolare, che è forma del DNA che ritroviamo all'interno del mitocondrio.

Quali sono i geni presenti su questo DNA mitocondriale? Sono geni che codificano per componenti della catena respiratoria.

La caratteristica principale della membrana esterna è quella di essere una barriera più selettiva, riescono a passare meno molecole.

Mentre la caratteristica principale di quella interna è quella di intervenire nel trasporto degli elettroni. Nella matrice ritroviamo tutti quegli enzimi che intervengono nel ciclo degli acidi tricarbossilici TCA, nel processo di ossidazione di acidi grassi, nonché tutto ciò che connette il DNA mitocondriale con la sintesi delle proteine.

LA RESPIRAZIONE CELLULARE

Il mitocondrio interviene nella respirazione cellulare. Nella respirazione cellulare viene consumato ossigeno e viene prodotta anidride carbonica. La respirazione cellulare può essere divisa in 2 fasi:

- Una che avviene al di fuori del mitocondrio e viene detta RESPIRAZIONE ANAEROBIA (non ha bisogno di ossigeno) è quella che viene detta GLICOLISI che altro non è il consumo del glucosio per formare piruvato.

- Una che avviene detta invece RESPIRAZIONE AEROBIA (prevede il consumo di ossigeno) che è quella che prevede il consumo del piruvato per arrivare alla sintesi

dell'ATP. Come si fa la glicolisi a fungere da innesco per la respirazione aerobia? Nella GLICLOSI il glucosio (zucchero a 6C) viene degradato attraverso una serie di reazioni in piruvato che è una molecola a 3C quindi la glicolisi permette di formare 2 molecole di piruvato. Durante questa conversione viene prodotta 1 molecola di ATP. Viene anche fuori il NADH, un coenzima che partecipa alle reazioni enzimatiche ma non viene mai consumato, solo riciclato, serve a trasportare elettroni, partecipa quindi a reazioni di ossido riduzioni, passa dalla forma ridotta a quella ossidata. Come NADH si trova nella forma ridotta, sta cioè trasportando 2 elettroni. Il NADH è la forma ridotta del coenzima NAD+ (che rappresenta quindi la forma ossidata). Trasporta 2 elettroni perché uno e l'altro serve per neutralizzare la carica positiva presente sul NAD neutralizzare la carica positiva presente sull'idrogeno. All'interno del mitocondrio esso devesubire tutta una serie di azioni per alimentare quello che è il ciclo di Krebs (o ciclo del TCA acidi tri carbossilici). La prima cosa che succede al piruvato è che viene convertito in una molecola che si chiama acetil coenzima A. L'acetil coenzima A è un composto che contiene 2 atomi di carbonio, quindi per andare da piruvato ad acetile, che ne contiene 2, significa che un C deve essere allontanato sotto forma di anidride carbonica. La respirazione mitocondriale prevede la produzione di anidride carbonica che viene dalla degradazione del glucosio. Dalla degradazione del glucosio alla fine formeremo 6 molecole di anidride carbonica che dai tessuti deve ritornare ai polmoni viene eliminata dalla conversione da piruvato ad acetil coenzima A, l'acetil coenzima A (che contiene 2 C) en