Cellula animale - Citologia ed Istologia

LA CELLULA ANIMALE

La cellula animale, come le altre cellule, è formata da diversi sistemi di

membrana (lo spazio tra le due membrane vene chiamato spazio

intercellulare), che hanno determinate funzioni --> organizzazione,

trasporto, rilevamento, interazioni tra cellule. Inoltre essa ha una forma a

mosaico fluido.

I fosfolipidi che formano la membrana hanno una testa polare, idrofila, e

delle code apolari, idrofobe. Per cui quando si dispongono a formare

questa membrana le code vengono poste all’interno, rivolte verso altre

code lipidiche, mentre le teste verranno poste all’esterno, in quanto ci si

trova in un ambiente acquoso. Questi hanno una notevole capacità di

movimento: possono nuotare, muoversi lateralmente e girarsi su se stessi.

La membrana ha un contenente proteico molto alto, in quanto le proteine

che sono associate allo strato fosfolipidico possono attraversarlo o

muoversi senza problemi ---> si distinguono due tipi di proteine:

intrinseche: attraversano la membrana e prendeno contatto con ciò che

sta all’interno; ed estrinseche: non attraversano la membrana, bensì sono

poste ai lati o sulla superficie.

La posizione della proteina nella membrana ne determina l’utilizzo e la

funzione, per es. se una proteina viene posta all’esterno potrebbe avere

come funzione quella di trasporto (proteina canale) o di scambio. La parte

della proteina che è posta all’esterno dello strato fosfolipidico possiede

delle catene laterali formate da residui zuccherini, chiamati catene

oligosaccaridiche.

Trasporti nella membrana cellulare: 2 tipi ---> attivo (non equilibrante) e

passivo (equilibrante).

1) Attivo ---> permette il passaggio di molecole contro gradiente di

concentrazione. Tale passaggio è mediato da proteine di membrana

che richiedono l'utilizzo di ATP*, perché la proteina fa passare

elementi da luoghi in cui la concentrazione è minore, a luoghi in cui

essa è maggiore. Il trasporto attivo può essere:

• primario = mediato da proteine di membrana. Nella maggior parte

dei casi il trasporto primario è eseguito da ATPasi. Un tipico

trasportatore primario, presente universalmente nelle cellule è la

pompa sodio-potassio

• secondario = si basa sul consumo di ATP e può essere di 3 tipi:

uniporto = consente il passaggio di un solo ione o molecola in un'unica

direzione;

antiporto = consente il passaggio contemporaneo ma in direzioni

opposte di due ioni e/o molecole differenti;

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simporto = consente il passaggio contemporaneo ma nella stessa

direzione di due ioni e/o molecole differenti.

*É grazie all’ultimo legame ad altissima energia presente nell’ATP che

si forma l’energia necessaria per effettuare questo tipo di trasporto.

2) Passivo ---> permette il passaggio di molecole secondo gradiente , non

è necessario l’utilizzo di energia, ma possono intervenire proteine di

membrana. Il tipo di trasporto può essere di due tipi:

• diffusione semplice / osmosi: è un tipo di trasporto che non necessita

di nessun sistema proteico. Le molecole passano da zona più

concentrata a una meno concentrata. Per osmosi si intende movimenti

di acqua attraverso la membrana --->

• diffusione facilitata: avviene solo per un certo tipo di ioni grazie a

delle proteine canale che ne facilitano e velocizzano il passaggio.

Le proteine canale possono cambiare conformazione permettendo

l’accesso a un numero limitato di molecole, mentre con le proteine

non canale ne passa un numero illimitato ---> es: trasportatore di

glucosio: il glucosio si lega alla proteina che possiede un sito di

legame aperto; questa proteina cambia conformazione; il glucosio

viene rilasciato all’esterno; il legame tra glucosio e proteina si

distrugge ---> proteina torna alla sua forma normale.

ENDOCITOSI: è un processo riguardante la periferia cellulare, attraverso

il quale la cellula porta al suo interno molecole o corpi presenti nello

spazio extracellulare in maniera massiva tramite la modificazione della

forma della sua membrana plasmatica, che crea uno spazio per

racchiudere il materiale da introdurre nella cellula tramite una vescicola

---> la membrana circonda, ingloba, la particella e con questo passaggio

prende anche una parte del materiale esterno caratterizzato da un PH

diverso. La membrana crea un semicerchio aperto e i lati, si invaginano,

ovvero piano piano vanno fondendosi formando così successivamente

una vescicola a se stante. Tutto questo è ricoperto da clatrina, una

proteina molto resistente. Inoltre sulla superficie della membrana ci sono

dei recettori che legano il ligando (una molecola che è in grado di legare

altre molecole per formare un complesso in grado di svolgere determinate

funzioni). Dopo essere stato invaginato e dopo aver contribuito alla

formazione della vescicola, quest’ultima si fonde con un endosoma.

Questo successivamente di dividerà in 2: una parte comprendente i

recettori torna alla membrana, l’altra si lega con i lisosomi ---> si forma

un lisosoma secondario. 2

FAGOCITOSI: è la capacità posseduta da diverse cellule di ingerire

materiali estranei (come i batteri) e di distruggerli. É un’attività svolta da

cellule specializzate ed è mirata all’ingestione a scopo di alimentazione o

di difesa. Per questo sono necessari degli specifici recettori, chiamati

recettori di membrana, che riconoscano il materiale da fagocitare. Ciò che

viene rilasciato poi dalla cellula è un fagosoma che andrà poi ad unirsi

con i lisosomi e sarà soggetto ai suoi enzimi lisosomiali.

ESOCITOSI : processo attraverso il quale una vescicola secerne il

materiale di scarto, che viene confezionato in vescicole di secrezione,

verso l’esterno. Qua la membrana della vescicola si fonde con il

plasmadesma e il contenuto viene poi rilasciato nell’ambiente

extracellulare ---> i materiali che si trovano dentro e fuori la cellula si

mischiano. Fagocitosi

Esocitosi

PINOCITOSI : delle goccioline di fluido presenti all’esterno della cellula

vengono inglobate da pieghe della membrana plasmatica. Le vescicole che

si sono formate si separano dalla membrana (strozzamento) e

successivamente il loro contenuto viene lentamente rilasciato nel citosol.

Plasmodo: cellula che ha due nuclei e un enorme citoplasma. E il prodotto

della mancata separazione di una cellula durante la mitosi.

Sincizio: è il prodotto della mancata fusione tra 3 cellule diverse.

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La membrana cellulare può subire delle modificazioni dovute a

cambiamenti proteici o a contatti tra cellule o tra una cellula e l’ambiente

extracellulare. Queste interazioni avvengono in determinati spazi della

membrana e sono stabilite da giunzioni ---> 2 tipi: cellula-cellula:

giunzione cellula; cellula-matrice extracellulare: giunzione cellula-

matrice. Queste giunzioni possono essere:

- occludenti/tight : impediscono il passaggio dei fluidi tra le cellule

andando a formare attorno al perimetro cellulare una cintura continua

detta zonula. Sono particolarmente presenti negli epiteli di

rivestimento (es: pelle) e negli epiteli intestinali per far sì che non

filtrino sostanze tra i vari ambienti. Ci sono delle proteine che rendono

queste giunzioni ancora più sicure e rigide: proteine integrali di

membrana come la Claudina e l’Occludina, che sporgono sulla faccia

esterna delle membrane e sono tra loro unite da legami non covalenti.

Queste due proteine formano una cintura intorno alla cellula che

nemmeno le proteine di membrana possono attraversare. Le giunzioni

occludenti svolgono una funzione sigillante, uniscono le due cellule

adiacenti senza lasciare interstizi, in modo che le molecole idrosolubili

non filtrino facilmente tra una cellula e l'altra.

- ancoranti : interessano sia punti di ancoraggio intercellulari che tra

cellula e matrice extracellulare, fornendo un supporto strutturale ai

tessuti. Questo tipo di giunzione si divide in 2 tipi: le fasce di adesione

(fascia adhaerens) --> collegamenti che si stabiliscono tra una cellula e

l'altra adiacente, grazie alle Caderine, proteine strutturali che sporgono

nello spazio interstiziale delle cellule e si uniscono intersecandosi fra

loro; zone di adesione (zonula adhaerens) ---> composta da desmosmi a

cintura che sono responsabili dell’adesione cellula-cellula. Sono

costituiti da proteine molto importanti e forti come la catenina e la

caderina ---> queste giunzioni favoriscono lo scambio tra cellule e il

passaggio di informazioni (desmosomi hanno il compito di collegare i

filamenti intermedi di una cellula a quelli di altre).

- emidesmosomi: giunzioni che si instaurano tra la membrana di una

cellula e la matrice extracellulare o la lamina basale (componente).

- comunicanti/gap junction : permettono il passaggio di determinati

elementi, scelti accuratamente in quanto possiedono canali proteici

specializzati, detti connessoni, che si aprono in risposta a determinati

segnali chimici. Questi connessoni sono costituiti da 6 subunità di

connessine, una famiglia di proteine transmembrana. Inoltre passano

informazioni utili ---> le cellule sono in comunicazione tra di loro.

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La cellula animale oltre a possedere una membrana cellulare, possiede

una membrana nucleare e un il reticolo endoplasmatico ruvido formato

da sacchi che comunicano tra di loro e vi è un canale cavo detto lume

(zona cava delimitata da membrane).

Sulla superficie ci sono dei fabbricanti di proteine, i ribosomi* --->

formati da due subunità, una maggiore (3 tipi di RNA 60s) e una minore (1

solo RNA 40s) che si uniscono durante la sintesi proteica. Le due sub-

unità contengono proteine in quantità diverse e sono sempre separate, si

associano (nel nucleolo) soltanto quando c’è l’mRNA, ovvero durante la

sintesi proteica. C’è anche un reticolo endoplasmatico liscio che si occupa

della sintesi dei lipidi. I due reticoli sono in continuità tra di loro, ma non

condividono le funzioni. In questo reticolo avviene il processo di

gliconeogenesi, per il quale la quantità di glicogeno viene ripristinata.

Inoltre è presente un enzima chiamato alcoldeidegenasi, che ha il

compito di demolire e sintetizzare l’etanolo. Oltre alla membrana

nucleare e ai 2 RE è presente anche l’apparato di Golgi ---> composto da

una serie di cisterne separate l’una dall’altra che terminano in vescicole

esterne. É divisibile in 3 grosse zone: zona cismediale (rivolta verso il

nucleo), transmediale (rivolta verso la periferia cellulare) e mediale (è

posta in mezzo). L’ AG e il RE sono separati, ma comunque connessi, in

quanto c’è un organulo che li unisce, ma non s