Appunti esame fondamenti neurobiologici e genetici dell'attività psichica

CELLULA EUCARIOTE

Cellule che hanno una struttura più complessa e "organizzata" rispetto a quella della cellula procariote. Posseggono un nucleo ben visibile definito da una membrana.

LA CELLULA EUCARIOTICA

All'interno della cellula ci sono diverse zone che svolgono funzioni ben precise. Il cuore, la parte più importante di una cellula, è rappresentata dal nucleo. All'interno ci sono i filamenti di DNA e questa struttura serve a contenere e separare il materiale genetico da tutto il resto.

COSA C'È NELLA CELLULA?

Partiamo dall'esterno...

1. MATRICE EXTRACELLULARE - totalmente all'esterno della cellula
2. MEMBRANA CELLULARE - all'interno

Ha 2 spazi ben precisi:

3. NUCLEO
4. CITOPLASMA, che ha 2 parti diverse:

• ORGANELLI - mitocondri; reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e liscio (SER); apparato di golgi; vescicole secretorie; lisosomi; perossisomi; ribosomi
• CITOSOL - formata principalmente da acqua, contiene particolari

proteine chiamate citoscheletro, come i centrioli, i microtubuli, i microfilamenti e i filamenti intermedi. A seconda del tipo cellulare che osserviamo ci possono essere delle inclusioni citoplasmatiche. 1) LA MATRICE EXTRACELLULARE (o ECM) è una struttura formata da GLICO PROTEINE: hanno legato un piccolo tratto di carboidrato, x questo si chiamano così. Tutte le proteine della matrice extra cellulare sono prodotte direttamente dalla cellule. Ogni cellula produce una matrice extra cellulare un po' diversa dalle altre: alcune la producono che è molto densa e spessa, altre ne producono una più lassa e meno densa. E' il vestito, l'abito delle nostre cellule. Cambiano vestito tutti i giorni, le cellule cambiano vestito a seconda del tipo cellulare. Cambiano la struttura della matrice extracellulare a seconda dell'istotiopo. In generale ci sono componenti uguali in tutte le matrici extracellulari: la proteine più importante è il collagene.COLLAGENE che è molto robusta e resistente e forma delle fibre che ancorano la cellula al suo substrato. Sono fibre molto resistenti permettono alla cellula di stare ancorata al substrato. Oltre al collagene c'è un'altra proteine molto importante che è definita FIBRONECTINA: forma delle fibre come il collagene e forma alla fine una specie di rete insieme alle proteine di collagene. MA QUAL'È IL SUO COMPITO PRINCIPALE? È quello di interagire e comunicare con un altro tipo di proteine: le INTEGRINE. Le integrine sono proteine che si trovano sulla membrana plasmatica e sporgono verso l'esterno e hanno la funzione di recettori, captano i segnali dall'esterno, poi attraversano tutto lo spessore della membrana plasmatica e si vanno a legare nella parte del citoplasma alle strutture del citoscheletro. Il citoscheletro modifica la struttura cellulare. Abbiamo questo ponte dall'esterno all'interno. In questo modo la cellula

Capisce da cosa è circondata e risponde di conseguenza. La matrice extracellulare ha un doppio ruolo: serve alle cellule per ancorarsi al loro substrato, ma anche per riuscire a captare come è l'ambiente esterno alla cellula ed agire e muoversi di conseguenza. Recenti ricerche sulle fibronectine e sulle integrine mettono in luce il ruolo determinante della matrice cellulare nelle varie attività vitali delle cellule. Ad esempio, alcune cellule di un embrione in fase di sviluppo migrano lungo specifiche traiettorie tracciate secondo l'orientamento dei loro microfilamenti.

COME È FATTA LA MATRICE EXTRACELLULARE?

Vedi foto fibroblasti umani: immunofluorescenza che mette in risalto la fibronectina (verde) e i nuclei (blu).

RIASSUNTO...

• Le cellule possiedono un'elaborata matrice extracellulare (ECM). Le principali componenti della matrice sono glicoproteine prodotte dalla stessa cellula. La proteina più importante nella matrice extracellulare di molte

Il collagene è il principale componente delle fibre robuste presenti all'esterno delle cellule. Costituisce circa la metà delle proteine che compongono il corpo umano.

Un'altra proteina molto importante della matrice extracellulare è la fibronectina, che interagisce con le integrine. Le integrine sono proteine recettoriali localizzate sulla membrana plasmatica che attraversano la membrana e si legano al citoscheletro cellulare sul versante citoplasmatico.

• Le integrine sono in una posizione tale da poter trasmettere cambiamenti della matrice extracellulare al citoscheletro e viceversa.
• Recenti ricerche sulle fibronectine e sulle integrine hanno evidenziato il ruolo determinante della matrice extracellulare nelle varie attività vitali delle cellule. Ad esempio, alcune cellule di un embrione in fase di sviluppo migrano lungo specifiche traiettorie tracciate secondo l'orientamento dei loro microfilamenti rispetto alle fibre della matrice extracellulare.

SISTEMI DI ADESIONE

INTERCELLULAREle cellule devono avere diverse strutture x riuscire ad aderire tra di loro, in particolarele cellule che compongono gli organismi pluricellulari.

Le nostre cellule devono avere la capacità di aderire e connettersi l’una conl’altra e di comunicare tra di loro.

Ci sono 3 sistemi di adesione delle nostre cellule, non sono tutti in tutti i tessuti,alcuni sono più specifici x un tessuto piuttosto che x un altro, ma ad esempio neitessuti epiteliali, che delimitano le superfici interne del corpo, sono presenti tutti i tipidi contatti intercomunicanti:

1. GIUNZIONI OCCLUDENTI
2. DESMOSOMI
3. GUNZIONI COMUNICANTI

il nome indica la funzione che le strutture svolgono.

LE GUNZIONI INTERCELLULARI

Si trova tra 2 cellule diverse.

Hanno il compito → di saldare insieme le membrane cellulari di due celluleadiacenti, tutto ciò che sta all’interno della cellula, in questo modo, non può uscireall’esterno.

Nel nostro intestino, ad esempio,

Queste giunzioni sono fondamentali. Anche nello stomaco: impediscono che il contenuto dello stomaco fuoriesca. Ma sono importanti anche nella pelle, perché impediscono la disidratazione: impediscono che i fluidi evaporino. Sono importanti anche per la nostra epidermide.

I DESMOSOMI hanno dei filamenti intermedi. Hanno lo scopo di ancorare una cellula all'altra, ciò è possibile grazie ai filamenti intermedi che attraversano lo spazio tra le membrane cellulari ed entrano nella cellula attraversandola. In questo modo le cellule adiacenti vengono avvicinate e ancorate le une alle altre. Questo tipo di ancoraggio è un ancoraggio stabile perché i filamenti intermedi, formati dalla CHERATINA, una proteina particolare, sono molto resistenti. A differenza delle giunzioni occludenti non c'è la giunzione delle due membrane plasmatiche, che rimangono separate e distinte, è grazie ai filamenti intermedi che avviene questo stretto ancoraggio.

LE GIUNZIONI COMUNICANTI (o

GAP)sono rappresentate come dei tubicini, xke formano dei canali tra una cellula equella vicina.Questi canali sono costituiti da particolari proteine che hanno ilcompito → di permettere il passaggio di piccole molecole, o di ioni, tra unacellula e quella adiacente. Ad esempio sono importanti nelle cellule cardiache xkepermettono il corretto passaggio di ioni che sono essenziali x la contrazione.

RIASSUNTO…GIUNZIONI OCCLUDENTI• In corrispondenza delle giunzioni occludenti le membrane di cellule confinanti sonofuse. Formando cinture continue attorno alle cellule, queste giunzioni impediscono ladispersione di fluido extracellulare attraverso lo strato delle cellule epiteliali. Nelcorpo umano le giunzioni occludenti situate nell’epitelio intestinale mantengonoseparato il contenuto intestinale dai fluidi corporei situati sul versante oppostodell’epitelio.

DESMOSOMI• I desmosomi sono definiti anche giunzioni di ancoraggio, funzionano come punti diunione.

GIUNZIONI CELLULARI

• GIUNZIONI STRETTI
• Sono dette anche giunzioni occludenti
• Creano una barriera impermeabile tra le cellule adiacenti
• Le membrane plasmatiche delle cellule sono strettamente aderenti
• FASCETTI DI FILAMENTI INTERMEDI
• Formati dalla proteina cheratina
• Rinforzano gli idesmosomi
• GIUNZIONI COMUNICANTI
• Sono dette anche giunzioni gap
• Formano canali citoplasmatici tra cellule adiacenti
• Particolariproteine di membrana circondano ogni poro
• Permettono il passaggio di ioni, sali, zuccheri, amminoacidi e altre piccole molecole
• Coordina le contrazioni cellulari nel tessuto muscolare cardiaco

MEMBRANA CELLULARE o MEMBRANA PLASMATICA

Tutte le membrane cellulari hanno una struttura comune, cambia la parte funzionale che è data dalle proteine di membrana. Ci sono 3 componenti plastiche:

1. I LIPIDI: costituiscono la parte strutturale
2. Le PROTEINE: sono la parte funzionale
3. I CARBOIDRATI: si legano ad alcune proteine e alcuni lipidi e hanno funzione recettoriale

I lipidi hanno una funzione...

strutturale perché costituiscono la struttura della membrana plasmatica. Ci sono 2 tipi di lipidi diversi: 1. I FOSFOLIPIDI 2. Il COLESTEROLO COME SI DISPONGONO? PERCHÉ COSTITUISCONO LA STRUTTURA? I FOSFOLIPIDI sono delle molecole che hanno 2 parti con caratteristiche chimiche diverse: 1. TESTA (i pallini): è la parte idrofila polare, vuol dire che è capace di interagire con mezzo acquoso 2. LE CODE: sono idrofobiche e apolari, non interagiscono con il mezzo acquoso Capendo la differenza chimica tra queste 2 parti si capisce perché c'è questa disposizione nella membrana plasmatica. Essa si dice che è un doppio strato lipidico: un primo strato si dispone con le teste rivolte verso l'esterno che è composto da tantissime molecole ma la parte fluida è acquosa, e le code sono rivolte verso l'interno. C'è un altro strato di fosfolipidi che si dispone in modo speculare al primo strato: le code sempre all'interno e le teste rivolte verso il

Il citoplasma cellulare è costituito da una parte fluida, composta principalmente da acqua. Le membrane plasmatiche delimitano il citoplasma e sono composte da un doppio strato di fosfolipidi. Queste membrane sono chiamate "sandwich lipidico". I fosfolipidi interagiscono tra loro grazie a legami deboli, come ad esempio le forze di Van der Waals. Questi legami deboli permettono alle molecole della membrana plasmatica di spostarsi liberamente, rendendo la membrana dinamica. Questo modello viene chiamato "modello del mosaico fluido". Il colesterolo si inserisce tra i fosfolipidi, conferendo loro una maggiore stabilità e allo stesso tempo rendendo la struttura della membrana più flessibile.