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

IL LISOSOMA

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) cambia il substrato.



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,1995 Nobel 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 ( tutte le cellule)

E’ 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 quegli organelli membranosi a se stanti, contengono catalasi e ossidasi.

Abbondanti in cellule renali ed epatociti. Sono organelli che intervengono nel metabolismo del

perossido d’idrogeno.

MITOCONDRI

Organelli provvisti di membrana che non fanno parte del sistema membranoso. Sono presenti

in tutte le cellule eucariotiche ( sia vegetai che animali) e sono di grandi dimensioni ( diametro

1μm , lunghezza +μm)

Il mitocondrio è delimitato da una membrana eterna 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 interconnesse.

Organizzazione

Il mitocondrio presenta due spazi:

-CAMERA MITOCONDRIALE ESTERNA, o spazio intermembrana

-CAMERA MITOCONDRIALE INTERNA ,o matrice mitocondriale.

La membrana esterna è molto permeabile grazie alla presenza di PORINE; perciò la

composizione del citosol e della camera mitocondriale esterna è uguale.

La membrana interna è impermeabile.

C’è differenza nella distribuzione delle proteine mitocondriali

67% MATRICE



21% MEMBRANA INTERNA



6% CAMERA ESTERNA



6% MEMBRANA ESTERNA



Sono provvisti di un DNA circolare che viene trascritti all’interno del mitocondrio stesso. Si

riproducono per scissione binaria.

Probabile teoria endosimbionte

Per la teoria endosimbiotica il mitocondrio deriva da una cellula procariotica inglobata

( fagocitata)/ endocitata da una cellula eucariotica anaerobia, quest’unione h fatto sì che a

cellula eucariotica diventasse aerobia , infatti il metabolismo aerobio è svolto nel mitocondrio.

ESITONO CELLULE EUCARITICHE ANAEROBIE PRIVE DI MITOCONDRI.

Conversione dell’energia

I mitocondri sono in grado di convertire l’energia che deriva dal processo di

ossidazione del glucosio:

C6 H12 O6 6 CO2 + 6 H2O ΔG=-686 Kcal/M

Quest’energia può essere o dispera per calore o utilizzata per formare ATP

(ADP+ Pì ATP)

LA RESPIRAZIONE CELLULARE

-GLICOLISI( LISI DEL GLUCOSIO)

Piruvato GLUCOSIO 10 PASSAGGI



Piruvato

La glicolisi si divide in due fasi

PRIMA FASE: in cui vengono utilizzate due molecole di ATP

SECOND FASE : in cui il processo si divide in due vie parallele e c’è una ea

energetica di 2 ATP e 2 NADH.

NADH: Nicotinammide adenin dinucleotide.

Resa energetica: 2 ATP e 2 NADH

Negli organismi anaerobi la glicolisi è l’unica via di produzione di ATP.

Prodotti della glicolisi: 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ +2 H2O 14Kcal (



14/696)= 2%

Destino del piruvato e del NADH

IN ANAEROBIOSI (PRESENZA DI O2) IN ANAEROBIOSI (IN

ASSENZA DI O2)

. Il piruvato vene ossidato a decarbossilato nel mitocondrio .Fermentazione lattica:

viene ridotto grazie alla riossidazione del

NADH diventa lattato



DIIVENTA AcetilCOA .Fermentazione

alcolica: viene ridotto per

NEL MITOCONDRIO riossidazione del

NADH diventa etanolo

 NEL

CITOSOL

-CICLO DI KREBS

Avviene nella matrice mitocondriale

 Ingresso tramite decarbossilazione ossidativa ( produte CO2 e NADH)

 Si ossida con l’acido ossalacetico formano l’ACIDO CITRICO che viene

 

ossidato in più tappe

Il processo è ciclico in quanto l’ultimo prodotto ad essere formato è l’acido

 ossalacetico.

Avviene nella matrice mitocondriale fatta eccezione per la 6° tappa che è

 catalizzata da un enzima presente sulla membrana interna.

CO2 NAD+

ACIDO PIRUVICO (3C) NADH

6C

CO2

Acetil COA ( 2C) 5C

4C CO2

GDP+Pì NAD+

GTP NADH+ H+

NADH+ H+ 4C

NAD+ 4C FAD

FADH2