Appunti biologia cellulare - Compartimentazione cellulare: lisosomi perossisomi e mitocondri con respirazione cellulare

La compartimentazione della cellula eucariotica

Lisosomi

Il lisosoma è il compartimento intracellulare in cui avviene la digestione, originano dal Golgi. Contengono al loro interno molti enzimi chiamati idrolasi acide (nucleasi, proteasi, glicosidasi, lipasi, fosfatasi, solfatasi, fosfolipasi) che agiscono su diversi substrati. Le idrolasi acide demoliscono per idrolisi (tutte le macromolecole si uniscono/formano per condensazione). Si chiamano acide perché sono attive ad un certo pH acido (pH ≈ 5.0). Questo pH è reso possibile all’interno del lisosoma grazie a pompe di H⁺.

Scoperta dei lisosomi (De Duve, Premio Nobel per la medicina 1974): i lisosomi sono molto eterogenei. Gli enzimi lisosomiali si originano dal Golgi; queste vescicole si fondono a formare un endosoma precoce (pH 6) che matura a endosoma maturo (pH 5.5) e a lisosoma attivo (pH 5.0). In seguito alla digestione, nel lisosoma resta un corpo residuo.

Nel lisosoma vengono digeriti:

• Materiale assunto per fagocitosi
• Materiale assunto per endocitosi (pinocitosi)
• Materiale della cellula stessa che deve essere digerito (processo di autofagia)

Autofagia

È un processo grazie al quale parte delle membrane interne generano un compartimento membranoso intorno ad organelli (macro-autofagia) o materiali più piccoli (microautofagia) e si fondono con i lisosomi. Il processo dell’autofagia è molto presente nelle cellule secernenti.

Il corpo residuo

Il corpo residuo che rimane nel lisosoma viene eliminato:

• Organismo unicellulare: esocitosi (processo di defecazione)
• Organismi pluricellulari: si accumula finché la cellula non entra in costipazione e muore.

Perossisomi

Sono organelli membranosi a se stanti, contengono catalasi e ossidasi. Sono abbondanti in cellule renali ed epatociti e intervengono nel metabolismo del perossido d'idrogeno.

Mitocondri

I mitocondri sono organelli provvisti di membrana che non fanno parte del sistema membranoso. Sono presenti in tutte le cellule eucariotiche (sia vegetali che animali) e sono di grandi dimensioni (diametro 1 μm, lunghezza variabile). Il mitocondrio è delimitato da una membrana esterna ed una interna ripiegata in creste.

Il numero di mitocondri presenti in una cellula è variabile e dipende dal fabbisogno energetico di una cellula. Nelle cellule del tessuto muscolare striato i mitocondri sono numerosi e si trovano tra una miofibrilla e l’altra. Sono abbondanti anche nelle cellule che assorbono acqua (rene) o negli spermatozoi. Mitocondri che con le scansioni al TEM possono sembrare migliaia, possono risultare molti di meno se si fa riferimento al modello delle reti.