Citologia parte 1

CITOLOGIA ED ISTOLOGIA

Apparati → organi → tessuti → cellule

MICROSCOPIO OTTICO → ingrandisce perché contiene due lenti

MICROSCOPIO ELETTRONICO → ingrandisce fino ad un massimo di 50000 volte.

• A SCANSIONE → scansione della superficie dell’oggetto
• A TRASMISSIONE → posso vedere l’interno dell’oggetto ingrandimento per 100000

Le caratteristiche chimiche riflettono sulle caratteristiche biologiche

Capitolo 1 - BIOLOGIA DELLA CELLULA

CHIMICA DELLA MATERIA VIVENTE

NUMERO ATOMICO → numero di protoni nel nucleo

condivisione di elettroni → legame covalente LEGAME FORTE (CH₄) trasferimento di elettroni → legame ionico LEGAME DEBOLE

Atomo donatore → Atomo accettore

e^- e^-

LEGAME COVALENTE POLARE

(Acqua) gli elettroni sono più vicini a uno dei due atomi contenente

Legami deboli di idrogeno → STATO LIQUIDO (O attrazione H⁺)

SEMPLICE → CARBONIO-CARBONIO etano sono in grado di ruotare l’uno sullo altro → movimento nello spazio.

DOPPIO → CARBONIO-CARBONIO etilene e etano

A IDROGENO → catene polipeptidiche, basi azotate

Molti legami possono formare la struttura tridimensionale → stabilità

IDROFILA (molecole polari) → si sciolgono in acqua IDROFOBIA (molecole non polari) → non reagiscono con l’acqua

Il 70% dei componenti di una cellula sono acqua

ACQUA DI IDRATAZIONE → molecole attivamente collegate ACQUA DI RIEMPIMENTO → molecole disordinate

pH = -log₁₀ [H⁺]

misura l’acidità o la basicità delle soluzioni

pH troppo acidi o troppo basici danneggiano molecole e tessuti. Lo soluzione acquosa che circonda le cellule ha pH controllato e costante (SOLUZIONE TAMPONE).

pH sangue = 7.4

pH 7.2 COMA ACIDOSICO pH 7.8 TETANIA ALCALOSICA

Il rosso fenolo è un indicatore il cui colore varia a seconda del PH.

MONOSACCARIDI POLISACCARIDI

ACIDI GRASSI LIPIDI

AMMINOACIDI PROTEINE

NUCLEOTIDI ACIDI NUCLEICI

monomeri → polimeri → si legano grazie a reazioni di condensazione tra le macromolecole (legami deboli)

GLUCIDI MONOSACCARIDI

• aldosi
• chetosi

ISOMERI: dimensione dell'idrogeno e dell'idrossile Note monosaccaridi hanno la stessa forma, ma differiscono nella disposizione spaziale degli atomi.

GLUCOSIO FRUTTOSIO

condensazione

SACCAROSIO (disaccaride → legame glicosidico)

POLISACCARIDI omopolisaccaridi > identiche (glicogeno, cellulosa) eteropolisaccaridi

LIPIDI / ACIDI GRASSI SATURI → Gli atomi di carbonio rotano → FLUIDO

ACIDI GRASSI INSATURI → Legame doppio (non rotante) presentano dei punti di rigidità.

LIPIDI SEMPLICI:

• TRIGLICERIDI, 3 legami covalenti, glicerolo + 3 acidi grassi.
• COLESTEROLO, rigide, all'interno delle membrane, idrofobico.
• le placche troppo grosse ostruiscono i vasi.

LIPIDI COMPLESSI:

FOSFOLIPIDI → glicerolo + 2 molecole di acidi grassi al carbonio si lega un gruppo fosfato

→ testa idrofilica (polare) ⊂) → code idrofobiche (apolare)

ANFIPATICA (sia idrofobica che idrofilica)

AUG = codone di inizio (METIONINA)

UAA = codone di stop

UAG = codone di stop

UGA = codone di stop

Enzima che lega l'amminoacido al tRNA

L'aminoacil-tRNA

Poliribosomi: più catene polipeptidiche in tempo diverso

Proteolisi

Glicosilazione

Approccio strumentale

1. Fase pre analitica (conservazione e prelievo)
2. Fase analitica
   • Analisi morfologica Al microscopio si osservano cellule e tessuti
   • Analisi biochimica e funzionale Si studiano le molecole che costituiscono cellule e tessuti

Per la conservazione

• In etanolo legato -196°C per circa se sono irretite
• -80°C per qualche mese
• -20°C per qualche giorno

Analisi morfologica

Microscopio a fluorescenza

• convenzionale
• confocale

Fluorescenza primaria: è dovuta a componenti fluorescenti all'interno della cellula

Fluorescenza secondaria: è dovuta a coloranti

Microscopio confocale a scansione

• Funziona su tre canali: RGB e blue & far red & green
• È possibile la scansione tridimensionale
• Esistono coloranti utilizzati per organismi in vivo, ma sono molto rari

Microscopia elettronica

A trasmissione (TEM)

• Gli elettroni possono attraversare il campione; si usano coloranti elettrondensi Posso vedere cosa c'è all'interno di una cellula

A scansione (SEM)

• Gli elettroni vengono diffusi dal campione che è ricoperto con un metallo che li riflette Mi fa vedere la superficie di un oggetto

Preparazione dei campioni

Il tessuto deve essere indurito (fissazione, inclusione), o il tessuto deve essere sezionato mediante speciale macchine (es. microtomo), (fissazione di elettroni per attenuazione su materiali di spessore ridotto)

Il campione biologico deve essere colorato e colorato per la microscopia elettronica a scansione

Cellula Eucariota

Membrana Plasmatica (barriera selettiva)

• Gli ambienti intracellulari ed extracellulari hanno una composizione differente.
• Riceve informazioni (ormoni e altre molecole segnale).
• Importa ed esporta molecole.
• Ha capacità di movimento ed espansione.

È composta da acidi grassi e fosfolipidi (molecole anfipatiche), ne esistono quattro tipi diversi; sfingolipidi e colesterolo (molecola rigida). Le due superfici della stessa membrana hanno diversa composizione in lipidi. Può essere osservata al TEM.

Proteine di membrana

• Periferiche o estrinseche (appoggiate sulla membrana)
• Integrali, intrinseche o transmembrana:
  • Sporgono da due lati. Gli amminoacidi nella zona idrofilica sono idrofobici.

Discontinuità:

Le proteine integrali interrompono la struttura lipidica.

Fluidità:

A causa del movimento termico i lipidi possono diffondere lateralmente attraverso del proprio strato. Possono avere anche movimenti di flessione e di rotazione. Il capovolgimento avviene di rado.

Asimmetria:

Lipidi, proteine e glicolidi sono disposti in modo differente.

Quando tagliata, stringolipidi e colesterolo si legano molto strettamente e formano zattere a cui non è concesso il movimento. Anche le proteine di membrana sono in grado di muoversi. Il passaggio attraverso la membrana avviene secondo gradiente di concentrazione e secondo dipendenza di energia (termodinamicamente). Alcune proteine di membrana (trasportatori, proteine canale e pompe) servono a far passare queste sostanze.

3 tipi di trasportatori:

• Uniporto: gradiente di concentrazione
• Simporto: due molecole diverse, stessa direzione, primo step produce energia, secondo step la consuma
• Antiporto: simporto, ma di reazioni opposte

Gli ioni non possono passare per la membrana, se non aiutati da proteine transmembrana. Membrana eccitata: la trasmissione degli impulsi elettrici avviene tramite corrente elettrica attraverso ioni sodio (Na) e proteine (canale sono presenti sulle membrane del plasmalemma degli assoni). Sono presenti canali costitutivi: quando si apre permette passaggio ioni. Potenziale → impulso → canali voltaggi dipendenti (locati su membrana presente potenziale). Depolarizzazione e ripolarizzazione.

Membrana non eccitata: chiusa, i canali K⁺ portano fuori potassio e si ripristina la condizione di riposo.

La guaina mielinica isola l’assone, quindi la corrente passa solo dove la guaina è interrotta (Nodi di Ranvier).