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 viene 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.

Struttura della membrana cellulare

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 prendono contatto con ciò che sta all’interno.
• 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 esempio, 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

Trasporto attivo

Il trasporto 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.
  • Simporto: consente il passaggio contemporaneo ma nella stessa direzione di due ioni e/o molecole differenti.

Trasporto passivo

Il trasporto 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 movimento 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. Esempio: 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; la proteina torna alla sua forma normale.

Endocitosi, fagocitosi ed esocitosi

Endocitosi

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 due: una parte comprendente i recettori torna alla membrana, l’altra si lega con i lisosomi, formando un lisosoma secondario.

Fagocitosi

Fagocitosi è la capacità posseduta da diverse cellule di ingerire materiali estranei (come i batteri) e di distruggerli. È 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

Esocitosi è il 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.