Biologia vegetale - la cellula vegetale

Caratteristiche della cellula eucariota

NUCLEOIDE• non è legato a istoni (proteine basiche) ed è poco organizzato. Cellula eucariota(2 miliardi di anni fa)

Cellula eucariota• comparsa sulla terra dopo la cellula procariota (teoria endosimbiontica seriale di Lynn Margulis)• è più grande e complessa della c. procariota (10-100 µm)• normalmente le cellule eucariote si aggregano a formare organismi pluricellulari

Cellula eucariota• il DNA è lineare strettamente associato a particolari proteine (ISTONI) e forma numerose strutture (CROMOSOMI)• i Cromosomi sono contenuti all'interno di un nucleo circondato da una doppia membrana (INVOLUCRO NUCLEARE) Compartimentazione!• la parete cellulare è presente solo in alcuni organismi (piante e funghi)

Cellula eucariotica vs Cellula procariotica Esistono grosse differenze anche all'interno del CITOPLASMA (la parte di cellula delimitata da membrana plasmatica a esclusione del nucleo o nucleoide)

• RIBOSOMI: complessi di RNA e proteine deputati alla sintesi proteica
• RIBOSOMI: presenti ma di ridotte dimensioni
• CITOSCHELETRO: assente
• CITOSCHELETRO: impalcatura di filamenti proteici (mantengono la forma della cellula e trasportano le sostanze)
• ORGANELLI: assenti ma diverse reazioni metaboliche sono svolte da particolari enzimi presenti nelle invaginazioni della membrana plasmatica
• ORGANELLI: strutture compartimentate sede di diversi processi metabolici (es. cloroplasti e mitocondri)

• Organismi procarioti che hanno sviluppato l'AUTOTROFIA per fotosintesi
• Presentano invaginazioni della membrana plasmatica (TILACOIDI) all'interno delle quali è presente clorofilla e altri pigmenti
• NO compartimentazione - NO cloroplasti

• Parete Vegetale
• Plastidi
• Vacuolo

1. Parete cellulare
2. Protoplasto (Citoplasma e nucleo)

delimitato dalla membrana plasmatica e al suo interno è presente un liquido cellulare chiamato CITOSOL

contiene diversi elementi:

• Organelli
• Sistemi di membrane
• Strutture non membranose (ribosomi)
• Nucleo
• 1 o + Vacuoli (delimitati dal tonoplasto)

La Membrana Cellulare

Struttura:

• doppio strato fosfolipidico con incluse proteine globulari (enzimi e proteine di trasporto)
• spessore di circa 7 nm.

Funzioni:

• Isolamento fisico - barriera tra ciò che c'è dentro e ciò che c'è fuori
• Membrana selettivamente permeabile (media i trasporti attraverso il protoplasto)
• Supporto strutturale - mantiene la forma della cellula (proteine di membrana legate al citoscheletro)
• Coordina la sintesi e l'assemblaggio delle microfibrille di cellulosa (della p. cellulare)
• Riceve e trasmette segnali deputati al controllo della crescita e della differenziazione cellulare (enzimi di membrana)

Il Nucleo

Struttura:

Reticolo Endoplasmatico• è un sistema di membrane con funzione di SINTESI e TRASPORTO di sostanze all'interno o all'esterno dellacellula• la sua organizzazione e complessità varia in base al tipo di cellula, alla sua attività e allo stadio di sviluppo

Reticolo Endoplasmatico Rugoso (RER)• è ricco di ribosomi ed è importante per produrre proteine che vanno poi al Golgi, all'interno del quale terminerà la loro costruzione o dove subiranno ulteriori modificazioni.

Reticolo Endoplasmatico Liscio (REL)• presenta tubuli e manca di ribosomi, è sede della sintesi dei fosfolipidi e glicoproteine necessarie per la costruzione della membrana. Ha anche un ruolo importante nella detossificazione di sostanze dannose (es. etanolo)

I due tipi di RE coesistono e sono interconnessi all'interno della cellula

Apparato di

GolgiStruttura

• è un sistema di cisternemembranose appiattite e impilate leune sulle altre.
• Si possono identificare 3 elementi:
  1. le vescicole transfer
  2. le cisterne (nucleo-membrana)
  3. le vescicole di secrezione

Funzioni

• Rielabora e modifica le molecole provenientida altri organuli (es. RE) all’interno delle cisterne
• Seleziona ed esporta i nuovi prodotti cellulari(lipidi, glicolipidi e glicoproteine) verso la lorosede corretta tramite le vescicole di secrezione

RibosomiStruttura

• Piccole particelle (≈ 20 nm)costituite da RNA e proteine
• Costituiti da 2 subunità (unagrande e una piccola) prodotte nelnulceo e trasportate edassemblate nel citoplasma
• Sono abbondanti nel citosol informa libera o legati al RER

Funzioni Sono i siti in cui gli amminoacidi si legano tra loro a formare le proteine

La Riproduzione Cellulare DIVISIONE: dalla cellula madre 2 cellule figlie identiche che contengonocirca la metà del citoplasma materno

MA una replica ESATTA del materiale genetico

Effetti:

• negli organismi procarioti unicellulari: aumenta il numero di individui della popolazione
• negli organismi eucarioti pluricellulari: accresce l'organismo e ripara i tessuti danneggiati

Divisione cellulare nei PROCARIOTI:

• è un processo relativamente semplice
• Inizia con la duplicazione dell'unico cromosoma
• si conclude con l'introflessione della parete e della membrana cellulare (che divide le 2 cellule)
• si definisce SCISSIONE BINARIA

La Riproduzione Cellulare:

La riproduzione cellulare negli EUCARIOTI è un processo più complesso perché il DNA è quantitativamente maggiore (circa 1000 volte) ed è organizzato in molecole lineari contenute in numerosi cromosomi distinti.

Il CICLO CELLULARE è la serie di eventi che porta alla formazione di 2 nuove cellule figlie. Si divide in:

1. INTERFASE: è una fase preparatoria alla divisione cellulare

(es.duplicazione dei cromosomi): Fase G1 + S + G2

DIVISIONE

2) MITOSI o divisione nucleare o Fase MCELLULARE

3) CITODIERESI o divisione citoplasmatica

Il Ciclo Cellulare

La Mitosi (divisione nucleare)

Processo in 4 fasi:

1. Profase: condensazione dacromatina a cromatidi fratelli escomparsa del nucleo

2. Metafase: formazione del fusomitotico e disposizioneequatoriale dei cromosomi

3. Anafase: separazione deicromatidi fratelli e migrazionedei cromosomi figli verso i poliopposti della cellula

4. Telofase: Si completa laseparazione delle 2 serie dicromosomi, si riformal'involucro nucleare, scompareil fuso mitotico e si ritorna allacromatina.