Biologia cellulare

Le caratteristiche dei mitocondri

N.B I MITOCONDRI SI DIVERSIFICANO IN BASE ALLE RICHIESTE ENERGETICHE DELLA CELLULA:

• Classico mitocondrio a forma bastoncellare: produce energia
• Mitocondrio tubulare (con creste che formano tubuli): produce calore → esempio: nel tessuto adiposo che serve per riscaldare i neonati o gli animali che vanno in letargo, detto tessuto bruno. Invece di produrre energia, produce calore.

Configurazioni classiche:

• Condensata: in cui creste sono addossate l'una all'altra → mito di una cellula che ha estremo bisogno di energia.
• Ortodossa: in cui creste sono poco organizzate → mito di una cellula che ha bassa richiesta energetica.

FISSIONE E FUSIONE

I mitocondri si possono dividere e si possono fondere per formare un mitocondrio più grande.

Fissione

Il mitocondrio si divide, il dpr1 forma un anello contrattile che stringe il mitocondrio alla metà, lo divide per scissione in due mitocondri.

Fusione

Due mitocondri si fondono per formarne uno più grande (per

produce 32 molecole di ATP.

Sintesi del procedimento:

Il glucosio tramite glicolisi viene trasformato in piruvato nel citoplasma, così potrà passare la membrana esterna del mitocondrio. Il piruvato viene poi trasformato in Acetil CoA che viene catapultato nella matrice mitocondriale. Inizia poi il ciclo dell'acido citrico, dove vengono prodotte 2 molecole di ATP e l'Acetil CoA viene trasformato in elettroni che verranno trasportate da due molecole, NAD e FADH. Parte il trasporto degli elettroni dove 4 complessi li riceveranno, chiamati citocromi. Questi 4 complessi si attivano al passaggio degli elettroni e pompano ioni H+ dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana. Gli ioni H+ rientrano nella matrice mitocondriale grazie al quarto complesso, l'ATP sintasi che attraverso questo gradiente di ioni H+ produce ATP → meccanismo chemiosmotico.

ALTRE FUNZIONI:

2- omeostasi del calcio

3- sintesi del colesterolo → dall'Acetil CoA è generato

colesterolo4- sintesi di ormoni steroidei → dai mitocondri tubulari

5- sintesi gruppo eme → serve all’emoglobina per legare l’ossigeno

6- produzione di calore → mitocondri tubulari nei tessuti adiposi: proteinatermogenina, al posto dell’ATP sintasi, prende gli ioni H+ e li riporta nellamatrice mitocondriale sfruttando il gradiente per produrre calore. 397- apoptosi → coinvolti fattori del mitocondrio. Segnali: rottura delmitocondrio, la cellula perde cosi la sua batteria energetica e si attival’apoptosi. All’interno del citoplasma ci sono delle proteine, caspasi,effettrici della morte di una cellula.

DISTRIBUZIONE DEI MITOCONDRI

I mitocondri sono agganciati ai microtubuli e all’actina, così da potersispostare velocememente dove sono richiesti (dove c’è richiestaenergetica).

Cellule con pochi mitocondri:

- Fibre muscolari scheletriche di tipo II → fibre bianche. Esse lavorano inanaerobiosi, quindi recuperano

movimento di trasportatori di membrana dal RE al Golgi, il trasporto di vescicole contenenti neurotrasmettitori lungo l'assone di una cellula nervosa.

Contrattilità e motilità.

Componente necessario per la divisione cellulare. Gli elementi del citoscheletro formano l'apparato responsabile della divisione dei cromosomi durante la mitosi e la meiosi, e della suddivisione della madre in due cellule figlie durante la citodieresi.

COMPONENTI CITOSCHELETRO:

1. Microtubuli → facili da disassemblare
2. Filamenti di Actina → meno facili
3. Filamenti intermedi → difficili

Fatti da componenti proteiche

MICROFILAMENTI O FILAMENTI DI ACTINA

Sono diffusi in tutta la cellula e molto abbondanti.

Sono ubiquitari e multifunzionali.

Fatti da subunità globulari della proteina actina, monomeri di actina: GActina che si uniscono a formare il polimero: filamento.

Questi filamenti sono organizzati in reti di filamenti, accoppiati e non isolati → si trovano

1. Durante la citodieresi: i filamenti formano un anello contrattile che divide la cellula.
2. Formano delle estroflessioni per aumentare la superficie di assorbimento della membrana plasmatica → come i microvilli dell'intestino, i filamenti di actina aumentano la superficie della cellula dell'intestino.
3. Formano il sarcomero: responsabile della contrazione delle cellule muscolari.

formato da proteine super avvolte assemblate → queste proteine maturano sui ribosomi e vengono assemblate direttamente nel citoplasma senza passare dal RER e dal Golgi.

Funzione: Prettamente strutturale, di sostegno meccanico e resistenza trazionale; provvedono alla resistenza meccanica delle cellule soggette a stress fisici, inclusi i neuroni, le cellule muscolari e le cellule epiteliali che rivestono le cavità corporee. Se non ci fossero i f. intermedi le cellule sottoposte a trazione si spaccherebbero e si staccherebbero.

Classi di filamenti intermedi (proteine)

1. I classe → Cheratine acide
2. II classe → Cheratine basiche
3. III classe → Vimentina, Dismesina
4. IV classe → proteine dei neurofilamenti
5. V classe → lamine nucleari

1- Cheratine: sono la famiglia di filamenti intermedi più diffusa, che si trovano negli epiteli.

- Desmosomi: punti di ancoraggio dei filamenti intermedi.

- Emidesmosomi: patologia in cui i filamenti intermedi si ancorano agli Epidermolisi

bollosaemidesmosomi → ( bambini di vetro , la pelle sistacca) 422- Neurofilamenti: tipici delle cellule nervose, che per mettono al neuronedi assumere la forma che lo caratterizza.Sclerosi laterale amneotroficaPatologia neurofilamenti →

● MICROTUBULI

Sono lunghi tubi cavi che si allungano e si accorciano facilmente.

La parete di un microtubulo è formata da proteine globulari disposte in filalongitudinali, dette protofilamenti.

Ogni protofilamento è costituito da blocchi dimerici, formati da unaα βsubunità di Tubulina e Tubulina . α β

Formati da due proteine globulari: - Tubulina e Tubulina

Ha due estremità: α1- Estremità meno: dove si accorcia il microtubulo e dove c’è laTubulina β4- Estremità più: dove si allunga il microtubulo e dove c’è la Tubulina

I microtubuli sono rigidi e resistono a forze di compressione.

Il ruolo dei microtubuli appare evidente in estroflessioni

• MAP motrici: sono coinvolte nel movimento dei microtubuli e nel trasporto di vescicole e organelli all'interno della cellula.
• MAP strutturali: forniscono supporto strutturale ai microtubuli e contribuiscono al mantenimento della forma cellulare.
• MAP regolatorie: regolano l'assemblaggio e la disassemblaggio dei microtubuli, controllando così la dinamica dei microtubuli all'interno della cellula.