Appunti I parte: Funzioni

Il movimento basato su due sistemi

Il movimento si basa su due sistemi: i sistemi microtubulari e i sistemi acto-miosinici. Entrambi possono coesistere nello stesso animale, incluso nell'uomo.

Sistemi microtubulari

I sistemi microtubulari includono ciglia e flagelli. Il movimento di questi sistemi può avvenire solo in un ambiente fluido e non nell'ambiente terrestre secco. Questi animali sono generalmente di piccole dimensioni, sia unicellulari che pluricellulari. I sistemi microtubulari sono utilizzati principalmente da animali sessili.

Il movimento flagellare è di tipo elicoidale o a elica piana: la cellula, dotata di un solo flagello solitamente lungo, crea un'onda piana o elicoidale che spinge l'acqua nella direzione opposta al movimento dell'organismo.

Le ciglia, invece, sono molto più piccole e corte, ma sono anche molto più numerose. Questo permette loro di generare una forza propulsiva maggiore rispetto a quella che può essere generata da un singolo flagello.

coppie di microtubuli le une rispetto alle altre che, ad uncerto punto, viene bloccato dai centrioli agganciati alla membrana plasmatica.

Questa opposizione obbliga il flagello/ciglio a piegarsi e a muoversi.

A cosa è dovuto lo scorrimento dei microtubuli gli uni rispetto agli altri? Ladineina, che costituisce i bracci proteici che legano i microtubuli periferici, ha un'attività ATPasica → senza l'ATP essa si lega al microtubulo adiacente in modo tale che tutti i microtubuli siano agganciati e fermi. Quando arriva l'ATP, che si lega ad un sito specifico della dineina, il braccio di dineina si stacca dal microtubulo adiacente e l'ATP viene idrolizzato ad ADP. L'idrolisi determina un cambiamento di conformazione delle dineina che, partendo da un angolo di 90°, assume un angolo di 45° → piegandosi va ad attaccarsi al microtubulo in un punto sottostante al precedente. L'ADP viene rilasciato, la dineina torna alla conformazione di

partenza (90°) e il ciclo continua. Il continuo attacco e staccofa in modo che le coppie di microtubuli scorrano le une rispetto alle altre.

Sistemi acto-miosinici

Ce ne sono di due tipi:

• Movimento ameboide → tipico di molti protozoi e di cellule presenti nei corpi di alcuni animali (macrofagi e cellule del sistema immunitario). Le cellule si muovono perché emettono gli pseudopodi: estroflessioni citoplasmatiche che prendono contatto con l'ambiente. Durante la formazione degli pseudopodi si ha un cambiamento di consistenza del citoplasma → esso passa da una consistenza più liquida a una più solida, tipo gel, nella zona dello pseudopodio generando pressione contro la membrana plasmatica. Il passaggio da liquido a gel è indotto da actina e miosina, proteine citoscheletriche che interagiscono tra loro formando una sostanza più gelificante. L'interazione tra actina e miosina non è costante → c'è quindi un continuo

passaggio da liquido a gel e viceversa. La formazione di pseudopodi serve anche alla fagocitosi di molecole.

Movimento muscolare → si basa sullo stesso concetto di quello ameboide anche se le interazione tra actina e miosina sono diverse. Quando le due proteine interagiscono si formano i sarcomeri: unità contrattili del tessuto muscolare striato. I sarcomeri costituiscono l’unita strutturale e funzionale delle miofibrille → esse, al microscopio, appaiono con delle striature proprio a causa dei sarcomeri. Le miofibrille si organizzano in modo molto ordinato a formare i fasci di fibre muscolari che, a loro volta, costituiscono i muscoli.

I sarcomeri sono formati da un impacchettamento costante di filamenti di actina (filamenti sottili) e di filamenti di miosina (filamenti spessi). Durante la contrazione muscolare i sarcomeri si accorciano generando il conseguente accorciamento della fibra. L’accorciamento è dovuto ad uno scorrimento dei filamenti di actina su

quelli di miosina, grazie all'utilizzo di energia chimica, ovvero all'idrolisi di ATP. La miosina ha un'attività ATPasica ed è in grado di utilizzare ATP per generare energia meccanica → la testa della miosina può legare da una parte ATP e dall'altra l'actina G che presenta un sito di legame apposito. Quando lega l'ATP, questo viene idrolizzato ad ADP e la testa di miosina cambia conformazione passando da un angolo di 90° ad un angolo di 45°, staccandosi così dall'actina G. Poi il ciclo continua e la miosina si lega ad un'altra actina G. In condizione di rigor-mortis si è rigidi perché non c'è ATP e la testa di miosina, una volta attaccata all'actina G, non si può più staccare. I muscoli sono organizzati in fasci che devono essere antagonisti → se un fascio si contrae l'altro deve necessariamente rilasciarsi per non irrigidirsi. Lavorano quindi in

Il corpo dell'animale è contenuto all'interno di una cavità corporea, circondata da muscoli e da una cuticola costituita da fibre di collagene intrecciate tra di loro che proteggono l'animale, rendendola però poco estensibile. Al di sotto vi è l'epidermide, i muscoli e la cavità. La cavità può essere unica o segmentata e al suo interno c'è un liquido (negli animali pseudocelomati o celomati). Quando l'animale contrae i muscoli, esercita una forza sul liquido contenuto nella cavità. Dal momento in cui il liquido è incomprimibile, questo esercita a sua volta una pressione contro la parete corporea. Possono succedere due cose:

• Non c'è la cuticola: la parete è molle ed elastica e lascia fuoriuscire il liquido;
• C'è la cuticola: la parete non è estensibile e non lascia fuoriuscire il liquido → la parete comprime a sua volta il liquido andando a creare una struttura rigida.

L'idroscheletro quindi è in grado di dare turgore al corpo dell'animale, di renderlo rigido. Può essere presente in animali pseudocelomati o celomati, ma anche in animali che hanno la cavità gastrovascolare riempita di liquido. Uno dei possibili svantaggi è quello che se l'animale si ferisce il liquido contenuto nella cavità può fuoriuscire e compromettere le capacità locomotorie.

Esoscheletro

Sta al di fuori dell'animale e può essere costituito da:

• Un unico pezzo (es: conchiglia dei molluschi) che da protezione all'animale ma non offre funzione di movimento;
• Più pezzi articolati fra di loro: esoscheletro che copre tutto il corpo dell'animale, comprese le appendici. È molto importante per il movimento perché i muscoli dall'interno si attaccano all'esoscheletro e muovono i vari pezzi delle appendici.

L'esoscheletro è costituito da carbonato di calcio, silice,

Il testo fornito può essere formattato utilizzando i seguenti tag HTML:

varie proteine azotate. Non contiene cellule. Protegge efficacemente il corpo dell'organismo ma, nello stesso tempo, è svantaggioso in quanto:

• Offre sostegno all'animale solo dall'esterno;
• Non può accrescersi contemporaneamente all'animale → dopo un po' la corazza diventa troppo stretta e l'animale se ne disfa. Limita quindi le dimensioni corporee e, nella fase di muta, non offre protezione all'animale;
• Pesa troppo.

Endoscheletro

Scheletro interno formato da Sali minerali, fibre collagene e cellule. È molto vantaggioso perché da sostegno dall'interno ed ha un accrescimento continuo. I muscoli si attaccano sui pezzi scheletri e, contraendosi, vanno a muoverli consentendo all'appendice di muoversi nell'ambiente. I pezzi scheletrici funzionano anche come sistemi di leve:

• Leve di potenza: leve che servono per produrre potenza,