Che cos'è la cellula procariote ed eucariote

PLURICELLULARI

Le cellule eucariotiche si dividono in cellule vegetali ed animali, adesso elencheremo gli aspetti comuni ad

entrambe, dopodiché le differenze

❖ COSTITUENTI FONDAMENTALI DELLE CELLULE EUCARIOTICHE (sia vegetali

che animali)

Le cellule eucariotiche sia vegetali che animali sono altamente specifiche ed hanno una elevata

compartimentalizzazione, possiamo infatti distinguere degli organelli comuni:

 MEMBRANA CELLULARE: La membrana cellulare è un sottile involucro, non distinguibile al

microscopio ottico ma distinguibile a quello elettronico, di circa 7-9 nanometri di spessore che avvolge la

cellula, separandola dall'ambiente circostante e regolando lo scambio di materiali con l'esterno. E' costituita da

un DOPPIO STRATO di FOSFOLIPIDI e PROTEINE, ma contiene anche altre componenti presenti in

minore quantità, quali il COLESTEROLO(fitosteroidi nella cellula vegetale) e i GLICOLIPIDI. E' quindi

costituita da :

CELLULA PROCARIOTE ED EUCARIOTE Pagina 5

costituita da :

• FOSFOLIPIDI: I fosfolipidi sono molecole cioè caratterizzate da una ( il

anfipatiche, "testa polare" idrofila

gruppo fosfato e altri eventuali gruppi chimici legati al fosforo) e da (le due catene

due "code apolari" idrofobe

idrocarburiche apolari dei due acidi grassi). A causa della loro natura chimica, se dispersi in un mezzo acquoso,

i fosfolipidi tendono spontaneamente a formare un doppio strato nel quale le teste polari sono rivolte verso

l'esterno e le code idrofobe verso l'interno, formando delle MICELLE. Una membrana di una cellula però, non

può essere costituita da micelle perché è presente anche un citoplasma polare interno, quindi un solo strato non

basta, e si dispongono a DOPPIA MEMBRANA CIRCOLARE. Da un punto di vista fisico-elettrico, la

membrana cellulare assomiglia ad un condensatore.

• PROTEINE: La membrana cellulare è costituita però anche da diversi tipi id proteine che si classificano in

base alla posizione che occupano nella membrana:

- INTRINSECHE (o INTEGRALI): sono le proteine che attraversano totalmente il doppio strato lipidico

sporgendo nel citoplasma e nel mezzo extracellulare

- ESTRINSECHE: sono quelle proteine che e sono legate a

attraversano parzialmente la membrana cellulare

una delle due facce della membrana mediante legami a idrogeno e a interazioni elettrostatiche

- GLICOPROTEINE: sono delle proteine di membrana che hanno delle ramificazioni glucidiche

oligosaccaridiche che servono per ricevere segnali e comunicare con l'ambiente esterno

- PROTEOGLICANI: sono proteine di membrana alle quali sono ( le

legate lunghe catene polisaccaridiche

glicoproteine hanno invece soltanto delle piccole porzioni legate, come oligosaccaridi)

Possiamo quindi definire la membrana cellulare come un MOSAICO FLUIDO, in quanto i fosfolipidi non

sono legati l'uno all'altro ma riescono a stare vicini grazie all'apolarità e idrofobicità dell'alto numero di catene

che fanno si che non si separino mai le teste polari di due fosfolipidi vicini, in modo da non far

di acidi grassi,

entrare acqua ma di rendere sempre mobile la membrana. Mi posso quindi muovere all'interno di questo mare di

folla, perché non c'è niente che blocca i gradi di libertà di movimento. In un circuito elettrico le proteine

rappresentano le resistenze

• CARBOIDRATI: molti dei fosfolipidi che formano il lato esterno della membrana sono legati a una

componente glucidica (un oligosaccaride), possiamo distinguerli in:

- GLICOLIPIDI: sono che si trovano sul lato esterno della membrana e che

fosfolipidi hanno legati a se una

componente glucidica (un oligosaccaride)

- GLICOCALICE: i carboidrati della membrana, presenti sul lato rivolto verso l'esterno, formano un

rivestimento protettivo detto glicocalice

La membrana cellulare ha molte funzioni che derivano sia dalla presenza dei fosfolipidi che delle proteine di

membrana, le funzioni principali sono:

- STRUTTURALE E MORFOLOGICA: la membrana realizzando una

definisce la forma della cellula,

separazione fisica tra l'ambiente esterno e quello interno

- FUNZIONALE: regola lo scambio di ioni, sostanze nutritive e di scarto tra l'ambiente interno ed esterno,

creando un canale ionico (lo approfondiamo dopo)

- COMUNICAZIONE ed INTEGRAZIONE: sulla membrana si trovano proteine (di solito glicoproteine) con

funzione di recettori, a cui si legano ormoni e altri messaggeri che possono modificare il metabolismo

Svolgono ruoli molto importanti nel riconoscimento e nell'adesione tra cellule, possono essere

cellulare.

riconosciute come antigeni dal sistema immunitario, inoltre sono responsabili dell'INIBIZIONE DA

CONTATTO, il fenomeno in base al quale, quando entrano in contatto fra loro, le cellule smettono di

proliferare

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 NUCLEO

Nelle cellule eucariote la struttura che in genere risulta più visibile è il nucleo, un grosso corpuscolo sferico che è

sempre circondato da una membrana. Il nucleo controlla la maggior parte delle attività della cellula e gioca un

ruolo di primaria importanza nella replicazione, nell'accrescimento e nel differenziamento cellulare. E' costituito

da:

- MEMBRANA NUCLEARE: è una che lo

DOPPIA MEMBRANA FOSFOLIPIDICA, separa dal citoplasma,

questa membrana dei piccoli punti di accesso detti

non è continua ma in dei punti si fonde, creando PORI

che (il tutto fortemente controllato da proteine come

NUCLEARI, permettono lo scambio tra nucleo e citoplasma

le "esportine). La membrana nucleare conferisce un ulteriore compartimentalizzazione che fa diversificare la

cellula eucariotica da quella procariotica.

- MATERIALE GENETICO: all'interno del nucleo è contenuto il materiale genetico, ovvero la doppia elica del

DNA. gli ISTONI,

Il doppio filamento di Dna non è lineare ma risulta complessato con proteine strutturali, a

quando la cellula non è in divisione, i filamenti di DNA che costituiscono i diversi

costituire la CROMATINA;

CROMOSOMI, sono despiralizzati e formano un ammasso indistinto, mentre prima della divisione cellulare la

cromatina si addensa e i singoli cromosomi assumono l'aspetto compatto con cui sono visibili al microscopio.

Spesso notiamo che al microscopio il nucleo appare di colore più scuro rispetto ad altri organelli, questo perché è

l'organello più grande ed assorbe maggiormente la luce trasmessa.

- NUCLEOLO: all'interno del nucleo possiamo individuare una regione angora più scura, e quindi più otticamente

densa, che è il nucleolo. I nucleoli possono essere uno anche più di uno, e sono particolari strutture in cui

vengono sintetizzati gli RNA ribosomiali (rRNA) e vengono assemblati i ribosomi.

 RIBOSOMI

I ribosomi sono dei piccoli organelli sotto forma di RIBOSOMI LIBERI, ma li possiamo

presenti nel citoplasma

trovare anche una struttura membranosa chiamata reticolo endoplasmatico rugoso. Sono

incastonati in

generalmente e

più grandi rispetto ai ribosomi della cellula procariote sono i siti principali della SINTESI

PROTEICA e vengono assemblati nel NUCLEOLO. Consistono in due subunità, una maggiore e una minore,

I ribosomi degli eucarioti sono 80S, mentre quelli dei procarioti

ciascuna formata da RNA ribosomiale e proteine.

sono 70S, dove S sta per Svedberg, ovvero l'unità di misura della velocità di sedimentazione, che dipende da forma

e dimensione di una struttura. Il numero dei ribosomi in una cellula è proporzionale alla quantità di proteine

sintetizzate; infatti, le cellule particolarmente ricche di proteine, come per esempio quelle muscolari, possiedono un

gran numero di ribosomi.

 RETICOLO ENDOPLASMATICO

Il reticolo endoplasmatico (RE) è un sistema di membrane costituito da tubuli e sacculi connessi tra loro. Il

reticolo endoplasmatico in generale quest' ultimo può

è coinvolto nel trasporto di materiali attraverso la cellula;

essere:

- RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGOSO (RER): il reticolo endoplasmatico rugoso, detto anche granulare,

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- RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGOSO (RER): il reticolo endoplasmatico rugoso, detto anche granulare,

Il RER è collegato allo strato esterno della membrana nucleare,

è definito rugoso in quanto è rivestito di ribosomi.

anche essa provvista di ribosomi; la sua principale funzione è quella di SINTETIZZARE PROTEINE A

(esterno, membrana cellulare, organelli intracellulari), le quali

DESTINAZIONE NON CITOPLASMATICA

vengono poi trasferite all'apparato di Golgi mediante un flusso di vescicole.

- RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO (REL): il reticolo endoplasmatico liscio ed è

è privo di ribosomi

abbondante soprattutto nelle cellule specializzate nella sintesi o nel metabolismo dei lipidi. Tra le che

funzioni

questo tipo di reticolo svolge normalmente c'è quella di SINTETIZZARE I FOSFOLIPIDI indispensabili alla

Inoltre, esso ha il compito di

costruzione di tutte le membrane della cellula. DETOSSIFICARE

come l'etanolo contenuto nelle

L'ORGANISMO, ovvero di trasformare certe sostanze dannose per l'organismo,

bevande alcoliche, in composti non tossici per l'organismo; per questo motivo vi è una massiccia presenza di

questo reticolo nelle cellule del fegato

 APPARATO DI GOLGI

L' apparato di Golgi è costituito da una pila di vescicole appiattite e delimitate da membrana, chiamate cisterne,

con un'architettura distinta da quella del RE. Le cisterne sono formate da membrane e sono circondate da tubuli e

vescicole. Rappresenta un centro di raccolta, di rielaborazione e smistamento dei prodotti del reticolo

endoplasmatico. Dopo aver ricevuto le vescicole che trasportano sostanze provenienti dal RE, l'apparato di Golgi

ne modifica il contenuto (per esempio legando una porzione glucidica alle proteine), lo trasferisce all'interno di

nuove vescicole e lo indirizza ai diversi compartimenti cellulari o alla membrana. Può avvenire anche il processo

contrario ovvero che, mediante un trasporto vescicolare, arrivano al Golgi delle proteine o glicoproteine che

devono essere "smontate". Tra i più importanti prodotti che vengono elaborati, compattati e distribuiti

Quando le sostanze

dall'apparato del Golgi vi sono le proteine di membrana, le lipoproteine e le glicoproteine.

elaborate devono essere portate fuori dalla cellula e indirizzate ad altre parti del corpo, le vescicole si fondono con

la membrana cellulare per liberare il loro contenuto nell'ambiente esterno. Il numero degli apparati del Golgi è

particolarmente elevato nelle cellule animali specializzate nella secrezione di sostanze, come per esempio le cellule

dello stomaco che secernono gli enzimi digestivi. Si possono distinguere 2 regioni diverse dell�