Biologia animale

Il nucleo cellulare

Il nucleo cellulare è una struttura presente nelle cellule eucariotiche, che contiene il materiale genetico. Si pensa che il nucleo si sia formato da una invaginazione della membrana plasmatica, che ha introdotto per via endocitotica acidi nucleici come il DNA e l'RNA. Le proteine responsabili degli scambi tra il nucleo e la cellula si chiamano carioferine, suddivise in importine ed esportine. Un esperimento ha anche dimostrato che le importine funzionano a temperatura ambiente (25°C), ma sono inattivate a temperature superiori (ad esempio 34°C).

La posizione del nucleo può essere centrale, come nel caso degli adipociti, o eccentrica, come nel caso dei neuroni.

Alcuni pori nucleari funzionano senza l'utilizzo di ATP, mentre altri dipendono da esso. Questi pori sono formati da 8 granuli proteici chiamati nucleoporine.

Le lame nucleari, di tipo A (e C) e B (B e B2), svolgono un ruolo importante nella frammentazione del nucleo durante la mitosi. Queste lame sono ancorate alla parete interna del nucleo e legano due tipi di istoni, H2A e H2B.

SILENZIAMENTO GENICO, quindi è trascrizionalmente inattiva. Si trova nelle zone periferiche del nucleo. Può essere COSTITUTIVA (che si trova in corrispondenza dei centromeri e dei telomeri, e quindi mantengono l'integrità strutturale del cromosoma) o FACOLTATIVA (comprende quella zona genica che in alcune cellule deve rimanere inespressa.

EUCROMATINA: È una cromatina poco compatta a causa della acetilazione degli istoni. Risulta pertanto accessibile al mRNA e trascrizionalmente attiva. Si trova nel centro del nucleoplasma.

RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGOSO

In generale, il RETICOLO ENDOPLASMATICO è un grande compartimento membranoso cellulare, formato da un labirinto di membrane interne parallele che circonda il nucleo. Le sue membrane sono in continuità con quelle nucleari e hanno la forma di tubuli membranosi cavi.

In particolare, il Reticolo Endoplasmatico Rugoso o Ruvido (RER) presenta sulla sua membrana siti di ancoraggio per i RIBOSOMI detti

TRASLOCONI. Ha la funzione di maturazione delle proteine tramite, per esempio, aggiunta di zuccheri: N-GLICOSILAZIONE o O-GLICOSILAZIONE.

RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO. Detto così perché non presenta ribosomi sulle sue superfici, sintetizza acidi grassi e fosfolipidi che vengono trasferiti sul versante interno e nel fegato contribuisce a degradare le tossine. È ricco di enzimi e svolge funzioni importanti a seconda dell'organo le cui cellule lo possiede:

• FEGATO: Svolge la funzione di DETOSSIFICAZIONE (barbiturici (FENOBARBITAL), etanolo...);
• GONADI: Produce TESTOSTERONE O ESTROGENI;
• SURRENE: Produce ormoni del surrene;
• METABOLISMO DEL GLICOGENO: Rimuove il gruppo fosfato rendendo disponibile il glucosio;
• RETICOLO SARCOPLASMATICO: Si trova nelle cellule muscolari, accumula e rilascia CALCIO.

Il reticolo endoplasmatico liscio forma delle VESCICOLE con le quali si tiene in comunicazione con le altre zone della cellula, in particolare con...

L'apparato di Golgi.

APPARATO DI GOLGI

Formato da cisterne appiattite, dette pile golgiane o dittiosomi, incomunicazione fra loro. Esso è in comunicazione con il reticoloendoplasmatico tramite vescicole, che giungono o originano alle/dalle suemembrane. Ultima il lavoro svolto dal RE e svolge reazioni di:

• FOSFORILAZIONE;
• SOLFATAZIONE;
• MATURAZIONE PROTEOLITICA;
• SINTESI DI GLICOLIPIDI E SFINGOMIELINA;
• GLICOSILAZIONE.

Il trasferimento di molecole avviene dalla facciata cis (ovvero quella rivoltaverso il RE e che riceve le vescicole) alla facciata trans. Si parla infatti di CISGOLGI NETWORK (CGN) e TRANS GOLGI NETWORK (TGN).

MITOCONDRI

Sono la "centrale energetica" della cellula: convertono il GLUCOSIO in ATP,riducendo il piruvato (un prodotto di ossidazione del glucosio) in AcetilCo-A per il ciclo di Krebs.

Sono presenti in tutti gli esseri viventi ad eccezione di protozoi e funghi esi colorano al microscopio elettronico con Verde Janus.

marcati con il MANNOSIO 6-FOSFATO. La loro funzione è di manutenzione e di difesa della cellula, digerendo ed eliminando il materiale non utile o danneggiato. Possono essere primari o secondari. Contengono diverse categorie di enzimi della famiglia IDROLASIACIDA: nucleasi, proteasi, glicosidasi, lipasi, fosfatasi, solfatasi, fosfolipasi.

Il pH interno è 5 (quindi acido) per la presenza di ioni H+. Questi entrano per osmosi nel lisosoma ma vengono pompati fuori da esso tramite una pompa protonica che utilizza ATP.

Le patologie che riguardano i lisosomi riguardano le polveri di SILICE e ASBESTO, che rompono i lisosomi e causano problemi respiratori per una accentuata elasticità polmonare.

PEROSSISOMI

Originano per gemmazione dal REL. Contengono enzimi CATALASI perossidare il PEROSSIDO DI IDROGENO (H2O2) e PEROSSIDASI per degradare composti alcolici (metanolo, etanolo, fenoli…) in perossido di idrogeno. Le catalasi costituiscono il 15% degli enzimi presenti.

Intervengono

Anche nella beta ossidazione degli acidi grassi. Unapatologia che interferisce con questa funzione si chiama ADRENOLEUCODISTROFIA, essa colpisce le ghiandole surrenali e i neuronivanno incontro a demielinizzazione; a decorso ingravescente, porta allostato neurovegetativo. Da questa patologia è stato tratto un film, "L'olio diLorenzo", che parla di un ragazzo adrenoleucodistrofico. I suoi genitoritrovarono un modo per rallentare il decorso della malattia facendo ingerireal ragazzo determinate quantità di olio di colza. Questa storia, tra l'altrovera, dimostra, seppur in via non scientifica, che in determinate condizionitali soggetti possono raggiungere anche i 30 anni di vita come LorenzoOdone rispetto ai 2 anni, massimo 5, previsti. Augusto Odone, il padre,fondò l'associazione "Progetto Mielina" per sensibilizzare la ricerca inquesta malattia mortale.

Un'altra patologia dei perossisomi è la SINDROME DI ZELLWEGER,

che origina da difetti di migrazione neuronale all'interno del cervello e causa dismorfismi cranio-facciali, disfunzione epatica, ipotonia e convulsioni.

CENTROSOMI

Corpi cellulari che contengono 2 CENTRIOLI, formati da nove triplette di microtubuli, dai quali si originano i microtubuli del fuso mitotico. Vanno incontro a duplicazione nella mitosi.

RIBOSOMI

Sono complessi macromolecolari immersi nel citoplasma o ancorati al reticolo endoplasmatico ruvido. Sono costituiti da due subunità e hanno il compito di trascrivere e tradurre le triplette nucleotidiche in amminoacidi e in proteine. Vengono catalogati in base alla loro dimensione, che si misura in Svedberg (S), un coefficiente di sedimentazione che equivale a 10 secondi. Negli eucarioti i ribosomi sono costituiti da un'unità 60S e una 40S, a formare un complesso 80S. Nei procarioti invece sono costituiti da due unità, una da 50S e una da 30S, a formare un complesso 70S. Alcuni ribosomi sintetizzano anche RNA ribosomiale.