Biologia - appunti

PEROSSISOMI

Il nome deriva dal fatto che le reazioni di catalizzazione metaboliche, viene a formarsi H2O che viene utilizzato per detossificare determinati composti. Un eccesso di questo composto è tossico per la cellula. I perossisomi contengono l'enzima catalasi che è in grado di scindere rapidamente H2O in eccesso in acqua e ossigeno, rendendolo innocuo. I perossisomi si trovano in gran numero in tutte quelle cellule che sintetizzano, immagazzinano o degradano i lipidi. 1. Una delle loro funzioni principali è la degradazione degli acidi grassi. 2. Inoltre essi sintetizzano alcuni fosfolipidi che compongono la guaina mielinica delle cellule nervose. Infatti alcuni disordini neurologici derivano dalla mancanza di tale funzione perossisomale. Mutazioni che causano anomalie nella sintesi dei lipidi di membrana a livello dei perossisomi sono associate ad alcune forme di ritardo mentale.

MITOCONDRI

Tutte le cellule eucariotiche (di animali, piante, funghi e protisti) contengono mitocondri.i quali sono responsabili della respirazione cellulare:
C H O + 6O → +6H O+ ATP
6 12 6 2 6CO2 2
Ciascun mitocondrio è circondato da una doppia membrana che dà origine a due distinti scompartimenti:
Spazio intermembrana: è un compartimento tra la membrana mitocondriale esterna e la m.m. interna
La matrice: compartimento circondato dalla m.m. interna; essa contiene enzimi che degradano molecole alimentari e convertono l’energia in esse contenuta in altre forme di energia chimica
m.m. esterna: è liscia e permette il passaggio di molte molecole di piccole dimensioni
m.m. interna: è selettivamente permeabile. È ripiegata per formare estroflessioni (creste mitocondriali) le quali aumentano la superficie della membrana interna, fornendo un’area in cui avvengono le reazioni che trasformano l’energia chimica delle molecole di cibo in ATP. La membrana contiene tutti gli enzimi necessari.
Funzioni:
1. Respirazione → produzione ATP
2.Ruolo fondamentale nell'apoptosi (morte cellulare programmata) la quale è parte dello sviluppo normale e del bilanciamento di numero di cellule. [diversa dalla necrosi che rappresenta la morte cellulare non controllata che causa l'infiammazione e danneggia altre cellule]. L'apoptosi può essere indotta: i. Possono interferire con il metabolismo energetico ii. Attivare enzimi che mediano la distruzione cellulare Quando un mitocondrio viene danneggiato, nella sua membrana si aprono grossi pori che causano il rilascio nel citoplasma del citocromo c, una proteina importante per la produzione di energia, esso induce l'apoptosi attivando un gruppo di enzimi chiamati caspasi, che degradano i componenti vitali della cellula. Un'inappropriata inibizione di apoptsosi → cancro Un'eccessiva attivazione dell'apoptosi nel cervello può causare la morte di cellule nervose e la drastica riduzione del numero di cellule indispensabili →

associate a m. quali Alzheimer, ictus e morbo di Parkinson

In ciascun mitocondrio sono presenti delle molecole di DNA mitocondriale, il quale, subisce mutazioni molto più frequentemente rispetto al DNA nucleare. Esso viene ereditato in "linea femminile".

Possono avere effetti anche sulla salute e l'invecchiamento a causa della perdita di elettroni. Questi formano radicali liberi che risultano tossici e reattivi.

CLOROPLASTI

Alcune cellule effettuano le fotosintesi → 6CO2 + 6H2O + luce → C6H12O6 + 6O2

I cloroplasti contengono i pigmenti verdi, le clorofille, che intrappolano l'energia luminosa necessaria per la fotosintesi. I cloroplasti contengono anche carotenoidi, pigmenti gialli e arancioni che assorbono la luce.

Hanno una struttura a forma di disco composto da un sistema di membrane ripiegate.

Membrana interna: racchiude uno spazio liquido detto stroma → Lo stroma contiene gli enzimi necessari per la produzione di carboidrati.

Un sistema di membrane,

immerse nello stroma, consiste in una pila di dischetti di membrana dette tilacoidi. Nei tilacoidi è presente il lume tilacoidale nelle quali è presente la clorofilla. L'energia solare intrappolata dalla clorofilla viene utilizzata per eccitare gli elettroni, la cui energia viene utilizzata per sintetizzare molecole di ATP. I cloroplasti rappresentano una categoria dei plastidi i quali producono e immagazzinano sostanze di riserva. Tutti i plastidi si sviluppano a partire da proplastidi, organuli precursori che si trovano in cellule non specializzate. A seconda della funzione specifica che le cellule avranno in futuro distinguiamo:

1. Cromoplasti: contengono i pigmenti che conferiscono a fiori e frutta i loro colori caratteristici, attrattiva per gli animali impollinatori
2. Leucoplasti: non pigmentati tra cui
• Amiloplasti: immagazzinano amido nelle cellule dei semi, radici e tuberi.

CITOSCHELETRO: è costituito da una densa rete di fibre proteiche. Tre tipi di filamento:

+. 2. FILAMENTI INTERMEDI: Sono filamenti di dimensioni intermedie, funzioni: - Forniscono resistenza meccanica alle cellule - Mantengono la forma delle cellule - Partecipano al movimento cellulare - Sono costituiti da diverse proteine, come la cheratina, la vimentina, la desmina, la lamina nucleare, ecc. 3. FILAMENTI DI ACTINA: Sono i filamenti più sottili, funzioni: - Partecipano al movimento cellulare, come la contrazione muscolare - Forniscono supporto strutturale alle microvilli - Sono coinvolti nella formazione di pseudopodi e filopodi - Sono costituiti da monomeri di actina che si polimerizzano per formare i filamenti Questi sono solo alcuni esempi di formati proteici presenti nelle cellule. Ogni formato ha una funzione specifica e contribuisce alla struttura e alla funzione delle cellule.

(trasporto retrogrado).

CENTROSOMI E CENTRIOLI - I microtubuli per espletare la loro funzione devono ancorarsi a regioni della cellula che prendono il nome di centro di organizzazione dei microtubuli (MTOC), il principale è il centrosoma. Il centrosoma contiene due strutture dette centrioli o strutture 9 x 3, ovvero nove triplette di microtubili a formare un cilindro cavo. La capacità dei microtubuli di disassemblarsi e disassemblarsi rapidamente è evidente durante la divisione cellulare. Molte delle subunità di tubulina vengono riassemblate per formare il fuso mitotico.

CIGLIA E FLAGELLI

Flagelli - un'unica, lunga appendice

Ciglia - molteplici, corte appendici

Funzioni: movimento cellulare

Hanno una struttura simile: ciascun filamento è costituito da un gruppo di nove paia di microtubuli attorno a una coppia spaiata (disposizione 9+2). I microtubuli si muovono grazie alle braccia di dineina, le quali, grazie all'ATP generano una "forza di

scivolamento”. Ciascun ciglio o flagello è ancorato alla cellula mediante un corpo basale che presenta la struttura 9x3; esso è la struttura organizzatrice di ciglia e flagelli. Quasi tutte le cellule dei vertebrati sono dotate di un ciglio primario i quali, nella superficie, presentano dei recettori utili per le vie di segnalazione che regolano la crescita e il differenziamento cellulare durante lo sviluppo embrionale.

2. MICROFILAMENTI: sono fibre flessibili e solide formate da due stringhe intrecciate di molecole di actina. Tali filamenti si legano anche ad altre proteine per formare fasci di fibre che conferiscono il supporto meccanico a diverse strutture cellulari.

In molte cellule, subito dopo la membrana, è presente una regione chiamata cortex cellulare che è costituita da molteplici microfilamenti che ne determinano la forma e sono importanti nel suo movimento.

I filamenti di actina non possono contrarsi ma possono generare movimento attraverso un rapido

assemblaggio e disassemblaggio. Nelle cellule muscolari […] Nelle cellule non muscolari, l'actina può associarsi con la miosina, formando strutture contrattili che sono coinvolte in vari movimenti cellulari e la divisione cellulare (negli animali). Sono anche implicati nel cambiamento di forma di alcune cellule in risposta a modifica nell'ambiente esterno (amebe, g. bianchi e cellule cancerose). Tali risposte dipendono da assemblaggio e dis. Di microtubuli. I filamenti di actina spingono la membrana plasmatica verso l'esterno, formando proiezioni piene di citoplasma dette pseudopodi, i quali aderiscono alle superfici favorendo lo spostamento della cellula.

3. FILAMENTI INTERMEDI: Sono resistenti e flessibili e forniscono un sostegno meccanico stabilizzando così la forma della cellula. Infatti essesono più numerose in quelle parti della cellula sottoposte a stress meccanico, ed evitano la cellula si deformi eccessivamente. Non tutti le hanno ma i

vertebrati sì, inoltre essi variano per composizione proteica;es: cheratine e i neurofilamenti delle cellule nervose dei vertebrati.Alcune mutazioni nei geni che codificano per le proteine dei filamentiintermedi rendono la cellula più fragile e sono state associate a diversemalattie. Ad esempio nei soggetti affetti da sclerosi amiotrofica laterale (ASLo morbo di Lou) , una malattia degenerativa, sono stati identificatineurofilamenti anormali nelle cellule nervose che controllano i muscoli. Talecondizione interferisce con il normale trasporto dei materiali all'interno dellecellule nervose e determina la degenerazione di tali cellule. La rrisultanteperdita di funzionalità muscolare è fatale.

RIVESTIMENTI CELLULARI

Molte cellule animali sono circondate dalla matrice extracellulare (ECM)costituita da un gel di carboidrati e proteine fibrose; la principale proteina èil collagene, che forma fibre molto fitte. Sono presenti anche delleglicoproteine.

dette fibronectine, che contribuiscono all'organizzazione della matrice e fanno sì che la cellula si attacchi ad essa. Le fibronectine si legano a recettori proteici che si estendono dalla membrana plasmatica. Le integrine permettono l'adesione tra le ECM e i filamenti del citoscheletro. Quando le cellule non sono correttamente ancorate alla ECM vanno incontro all'apoptosi. Le integrine sono inoltre importanti per l'organizzazione del citoscheletro poiché fa assumere alle cellule la loro forma definitiva. Le cellule vegetali sono circondate da una spessa parete cellulare che contiene molti strati di cellulosa, tali pareti:

1. forniscono supporto strutturale,