Citologia - parte 2

Struttura dei microfilamenti di actina

Sono i più sottili e sono costituiti da actina G, una proteina globulare che polimerizzando si costituisce una sorta di collana di perle che a 2 a 2 si intrecciano per formare la cosiddetta Factina (actina polimerizzata) che è il microfilamento stesso. Nella cellula c'è circa il 50% di actina polimerizzata che costituisce i microfilamenti e un altro 50% di actina globulare. La Gactina ha un sito per l'ATP e un sito per gli ioni metallici bivalenti (prevalentemente Mg). La polimerizzazione avviene nel citoplasma e durante essa l'ATP diventa ADP ma rimane legato ai monomeri di actina.

L'assemblaggio per i filamenti di actina segue una serie di passaggi, di cui il più lungo ed espendioso è l'attivazione, poi c'è la nucleazione (formazione di una struttura di base), l'allungamento e la leading (avvolgimento dei due filamenti di actina). La polimerizzazione avviene nell'estremità +, e viene detta...

barber end, mentre nell'estremità avviene la depolimerizzazione, e viene detta pointed end. Ci sono le proteine associate ai microfilamenti che vengono dette ancillari (ABP) che regolano il processo di polimerizzazione/depolimerizzazione, le interazioni tra i microfilamenti (il modo in cui si uniscono per formare reti, fasci ecc) e le interazioni con gli organelli cellulari.

Le proteine che regolano le interazioni tra i microfilamenti e il modo in cui formano reti/fasci sono molto importanti, perché determinano la formazione del cortex cellulare, che è un intreccio di filamenti che sta esattamente sotto la membrana plasmatica e la sostiene, si lega a molte proteine transmembrana e alle integrine (proteine transmembrana che si legano internamente al citoplasma con il cortex e esternamente con la matrice extracellulare, quindi determinano un collegamento tra l'interno e l'esterno della cellula). Il cortex cellulare è fondamentale per permettere

Il movimento ameboide (i microfilamenti allungandosi "spingono" la membrana e le permettono di allungare delle espansioni). La cellula manda delle espansioni che prendono il nome di pseudopodi, che ha 3 movimenti:

1. Movimento propulsivo - manda un'espansione
2. Movimento ameboide - l'espansione si attacca al substrato (grazie alle integrine)
3. Movimenti retrattivi - spingono la cellula da dietro nella direzione del moto

I microfilamenti possono costituire dei fasci; nei microvilli formano dei fasci che li rendono stabili. Interagiscono con la loro proteina motore, la miosina. Quella presente in tutte le cellule si lega ai microfilamenti per formare le fibre contrattili (ad esempio nei muscoli), che possono servire nella divisione del citoplasma (mitosi-citodieresi). Le miosine sono i motori che operano muovendosi sui filamenti di actina.

Le giunzioni sono delle strutture costituite da proteine transmembrana che uniscono

adhaerens) a) che occupano il perimetro della cellula; nel tessuto epiteliale si trovano subito sotto le fasce occludenti. Sono costituite da una fascia densa interna alla membrana, costituita da microfilamenti legati da proteine transmembrana della famiglia delle caderine (desmogleina e desmocollina) e collegate al citoscheletro di actina.

Desmosomi (o macula adhaerens): b) sono costituiti da placche di adesione, interne alle membrane delle due cellule costituite da proteine di adesione (placoglobine). Nelle membrane sono presenti proteine transmembrana delle famiglie delle caderine e grazie alle desmoplachine sono collegati ai filamenti intermedi del citoscheletro.

Emidesmosomi: c) sono giunzioni che uniscono la membrana delle cellule epiteliali alla lamina basale. Sono costituiti da una placca proteica collegata a filamenti intermedi del citoscheletro. Vengono detti anche mezzi desmosomi. Le proteine che li costituiscono sono le integrine, le quali si legano ad alcune glicoproteine della matrice.

extracellulare come la fibronectina. Gli emidesmosomi fissano la cellula alla membrana basale, i contatti focali invece sono quelli che la cellula “crea” quando si sposta e si fissa al substrato in certi punti (entrambi grazie alle integrine). 3) Giunzioni comunicanti Mettono in comunicazione il citoplasma delle due cellule, sono costituite da 6 proteine transmembrana, le quali costituiscono un complesso che delimita un poro (canale) connesso con una struttura analoga alla cellula adiacente. Sono presenti nel tessuto epiteliale, nervoso, muscolare liscio e cardiaco, nel follicolo ovarico. Sono delle macule, quindi occupano delle aree ristrette delle cellule in cui ci sono tanti complessi costituiti da proteine transmembrana che come un fiorellino costruiscono un canale che si forma nella membrana della cellula, sbuca nello spazio tra le due cellule e si collega al corrispondente canale proveniente dalla cellula vicina. Questa struttura proteica prende il nome di connessone e le

Le proteine prendono il nome di connessine. Sono canali selettivi, che si aprono e chiudono a seconda del fatto che debbano o meno far passare le sostanze.

La comunicazione cellulare ha 3 fasi:

1. Ricezione
2. Trasduzione
3. Risposta

La segnalazione avviene attraverso ormoni (cellule lontane) o mediatori locali (cellule vicine ma non si toccano).

La cellula che riceve il segnale li trasmette all'interno, spesso attivando internamente messaggeri secondari.

Il segnale può essere un amminoacido, un peptide o un derivato lipidico. Una molecola lipidica (segnale idrofobico) può diffondere liberamente attraverso la membrana plasmatica e troverà nel citoplasma proteine recettoriali. Spesso è un fattore di trascrizione che si legherà al DNA attivando specifici geni (risposta).

Se il segnale è idrofilo, ci sono recettori nella membrana delle cellule bersaglio. Il legame con il ligando determina un cambio conformazionale del recettore che può determinare

L'apertura di un canale o un meccanismo più complesso. Uno dei gruppi più conosciuti è quello dei recettori associati alle proteine G, che quando si modifica il recettore si legano ad esso, vengono attivate e innescano tutto il meccanismo di traduzione (diverso per ogni proteina G) che poi innesca la risposta.

Trasduzione

Amplificazione del segnale. È la conversione del segnale in una forma che esterna la risposta della cellula. Il legame dell'adrenalina allo specifico recettore di membrana determina l'attivazione di una proteina G che dopo vari passaggi determinerà l'attivazione della glicogeno fosforilasi. Questo enzima catalizza l'idrolisi del glicogeno.

Risposta citoplasmatica e nucleare

La risposta delle cellule bersaglio è altamente specifica e differisce in base al tipo di cellula bersaglio e al tipo di segnale extracellulare, poiché solo le cellule bersaglio sono in grado di riconoscere la molecola segnale.

extracellulare poiché i loro recettori sono altamente specifici.
Cellule di uno stesso organismo si riconoscono per le glicoproteine di membrana.
Mitocondri
Gli organismi autotrofi sono quelli in grado di sintetizzare molecole organiche, gli organismi
eterotrofi devono nutrirsi di altri organismi perché non sono in grado di sintetizzare le
molecole organiche.
Il mitocondrio è un organulo che ha due membrane, una membrana interna e una esterna. La
membrana interna forma delle pieghe che si chiamano creste mitocondriali, che servono ad
aumentare la sua superficie. All’interno della membrana interna c’è la
matrice mitocondriale, mentre nello spazio compreso tra le due membrane c’è il così detto spazio intermembrana.
Sono molto presenti in cellule che necessitano di molta energia (es. muscoli). Nella matrice
mitocondriale troviamo tanti piccoli cromosomi cellulari (come nei procarioti). Questo significa
che non tutto il DNA della cellula si

Trova nel nucleo. La funzione dei mitocondri è quella di permettere il completamento della demolizione di glucosio, che negli eucarioti comincia già nel citoplasma con la glicolisi, composta da una serie di reazioni che avvengono in assenza di ossigeno.

Nei mitocondri avviene la respirazione aerobia, che porta alla produzione di ATP. L'informazione genetica contenuta nel DNA mitocondriale (mtDNA) riguarda solo alcune delle catene polipeptidiche che formano gli enzimi in esso presenti: nella matrice mitocondriale avviene sia la trascrizione del DNA in RNA messaggero, sia la sintesi delle catene polipeptidiche da parte dei ribosomi, utilizzando amminoacil-tRNA formatisi nella matrice stessa.

Glicolisi: Da una molecola di glucosio a 6 atomi di carbonio, si ottiene dopo 10 reazioni la produzione di due molecole di piruvato (a 3 atomi di C). Questo avviene nel citoplasma in assenza di ossigeno, vengono prodotte anche 2 molecole di ATP. Ci sono delle molecole che a causa

Le reazioni redox si caricano di protoni molto facilmente e li cedono altrettanto facilmente ad altre molecole. Il primo di questi trasportatori di elettroni è il NAD (in forma ossidata è detto NAD+), mentre in forma ridotta è detto NADH+2H. Un altro trasportatore è il FAD. Appena entrano nel mitocondrio, le due molecole di piruvato vengono decarbossilizzate, ossia perdono un atomo di carbonio e diventano gruppo acetile, che immediatamente si lega a un trasportatore che si chiama coenzima-A (viene prodotto dalla β-ossidazione degli acidi grassi). Durante questo passaggio viene ridotto un NAD. In anaerobiosi, tutto quello che succede nel mitocondrio non può avvenire, ma con il processo di fermentazione gli organismi anaerobi possono produrre comunque ATP.

Ciclo di Krebs

Serie di reazioni cicliche attraverso cui la cellula finisce di demolire la molecola di glucosio. C'è una molecola a 4 atomi di carbonio