Istologia, Citologia, Embriologia

MICROSCOPIO OTTICO: per tessuti e cellule, si usano coloranti.

MICROSCOPIO ELETTRONICO: per organuli, si vedono immagini bidimensionali e tridimensionali

AFFINITA’ TINTORIALE: delle strutture appartenenti alla cellula, permette il legame con dei coloranti per

migliorare la visualizzazione, ematossilina (viola), eosina (rosa).

Basofilia, del nucleo che contiene acidi nucleici, sono carichi negativamente, si legano con coloranti acidi.

Acidofilia, di alcune proteine citoplasmatiche, si legano a coloranti basici.

Il citoplasma è acidofilo o basofilo in base agli organuli che contiene, quindi alla funzione della cellula.

Colorazione PAS, period acid shif, usata per colorare molecole zuccherine, color magenta.

CITOLOGIA

Una cellula, per essere definita tale deve avere 4 caratteristiche:

METABOLISMO;

 IRRITABILITA’, ovvero deve saper rispondere agli stimoli esterni ed adeguarsi a questi;

 MOVIMENTO, almeno durante la differenziazione, poi si bloccano nella posizione che devono

 assumere;

RIPRODUZIONE, non tutte in realtà, alcune restano in fase G0.



La forma delle cellule rispecchia la loro funzione: epitelio cellule geometriche che si incastrano per formare

una lamina, eritrocita disco biconcavo, neurone diramazioni per creare reti di comunicazione.

Dimensione, tra i 4 e 30 testa spermatozoo 4 cellula uovo 150

m, m, m.

All’interno della cellula si trovano:

IALOPLASMA, sostanza gelatinosa;

 ORGANULI, elementi che si trovano in tutti i tipi di cellula;

 INCLUSI, molecole che popolano solo alcuni tipi di cellule, (glicogeno, gocce lipidiche, granuli di

 secreto).

La cellula è isolata dall’ambiente esterno mediante la MEMBRANA CITOPLASMATICA, formata da:

Doppio strato fosfolipidico (colesterolo che concorre alla sua fluidità);

 Proteine che possono attraversare il doppio strato fosfolipidico ed essere definite transmembrana,

 oppure proteine che non attraverso lo strato e sono estrinseche;

Zuccheri, che si legano a lipidi formando glicolipidi, o a proteine formando glicoproteine, e si trovano

 solo sul versante extracellulare, esterno della membrana, non verso il citoplasma. Nel loro complesso

questi zuccheri formano il GLICOCALICE, struttura fondamentale che assolve a diverse funzioni tra

cui:

Negli eritrociti il glicocalice possiede acido sialico, carico negativamente e permette agli eritrociti di

o respingersi a vicenda e impedire che si aggreghino e impediscano il flusso sanguigno;

I gruppi sanguigni dipendono dagli zuccheri presenti nel glicocalice degli eritrociti;

o Nell’urotelio (epitelio della vescica) permette alle cellule che sono a diretto contatto con l’urina di

o difendersi, creando uno strato che si interpone tra la cellula e l’urina;

Nell’intestino il glicocalice degli enterociti è popolato da gli enzimi necessari per scindere le

o molecole complesse in molecole più semplici per essere assorbite.

TRASPORTO DI MEMBRANA: permette lo scambio tra ambiente extra e intra cellulare.

Trasporto PASSIVO, secondo gradiente.

 Diffusione semplice, tipica dei gas, o di molecole liposolubili;

o Diffusione facilitata, ioni, utilizzano canali ionici o trasportatori che si attivano sotto alcuni stimoli

o (voltaggio dipendenti legato alla differenza di potenziale tra i due lati della membrana, ligando

dipendenti, a controllo meccanico la membrana si distende).

Trasporto ATTIVO, contro gradiente con dispendio di ATP.

 Le macromolecole si muovono attraverso la membrana secondo tre meccanismi, e devono sempre

essere racchiuse dentro una membrana:

ESOCITOSI, da alcuni organuli si formano piccole vescicole che tendono a risalire verso la

o membrana, quando la raggiungono la membrana della vescicola si fonde con la membrana

plasmatica, il contenuto si riverse nell’ambiente extracellulare. Questo meccanismo di definisce

esocitosi costitutiva e tutte le cellule possono farlo.

esocitosi regolata

Esiste poi una , quando le vescicole non vanno da sole verso la membrana ma

si fermano nel citoplasma ed hanno bisogno di uno stimolo per spostarsi, ad esempio nell’epitelio

ghiandolare. L’esocitosi rilascia sostanze libere fuori dalla cellula.

GEMMAZIONE, avviene sia a livello della membrana ma anche degli organuli, prevede che ciò che

o esce sia avvolto da una membrana che proviene da una protrusione della membrana plasmatica.

meccanismo per cui la cellula interna qualcosa.

ENDOCITOSI,

o Clatrina indipendente (pinocitosi), si serve della Caveolina, proteina di membrana che

 produce la vescicola che internalizza la sostanza extracellulare, si parla di Macropinocitosi

quando il processo riguarda gran parte della membrana e la vescicola internata è molto

grande.

La cellula internalizza un fluido in cui sono disciolte molecole sconosciute alla cellula.

Clatrina dipendente la cellula sa cosa c'è dentro la vescicola

, in questo caso perché la

 membrana esprime recettori specifici per la molecola da internare. Il recettore si esprime, il

ligando si lega al recettore, la Clatrina si lega al recettore sul versante intracellulare e trascina

giù la sostanza rivestita dalla vescicola; ad un certo punto la Clatrina si stacca e torna in

membrana lasciando la vescicola “nuda” che si fonde con l’endosoma precoce; la proteina si

stacca dal suo recettore che torna nella membrana.

La proteina dall’endosoma precoce viene racchiusa in una vescicola a formare i corpi multi-

vescicolari che si addentrano ancora nella cellula e incontrano l’endosoma tardivo che contiene

vescicole di protoni e proteine acide (enzimi): gli enzimi smantellano le proteine internalizzate

in aminoacidi.

A partire dall’endosoma tardivo si creano i lisosomi, organuli a PH acido che contengono enzimi

e proteine che si stanno disgregando in molecole più semplici; alla fine del processo, dei

lisosomi restano i corpi residui (sacchi della spazzatura) che possono contenere lipofuscine,

sostanze lipidiche non ulteriormente scindibili.

Fagocitosi , Prevede un completo riarrangiamento del citoscheletro.

 Specifica, tipica solo di alcune cellule come i macrofagi che attuano il riconoscimento

 tramite le Opsonine che colorano la molecola da eliminare. La cellula produce degli

pseudopodi, protrusioni che permettono di avvolgere il batterio come delle braccia e

permettono di portarlo all'interno della cellula avvolgendolo in una membrana.

Aspecifica, meccanismo meno chiaro, può essere fatta da diverse cellule secondo un

 meccanismo elettrostatico per cui la cellula sente un’attrazione elettrica e internalizza le

molecole.

ORGANULI : strutture comuni a tutte le cellule, possono essere membranosi o amembranosi.

RIBOSOMI costituiti da una subunità maggiore e una subunità minore

, organuli amembranosi, costituite

da proteine e RNA ribosomiale.

Si occupano della traduzione dell’mRNA per produrre proteine : acidi nucleici amminoacidi.



Poliribosomi liberi, Producono proteine che restano nel citoplasma, proteine nucleari o mitocondriali (il

 nucleo e i mitocondri hanno i pori per farle passare) proteine estrinseche del versante intracellulare

della membrana.

Adesi al RE che diventa così RER.



RETICOLO ENDOPLASMATICO , organulo membranoso costituto da strutture che si anastomizzano

a formare spazi interni. Se sono presenti i ribosomi sulla sua superficie si dice RUVIDO, altrimenti LISCIO, si

trovano comunque in contiguità tra loro.

tubuli, cisterne e vescicole

RUVIDO, formato da anastomizzati tra loro, sul versante citoplasmatico

 si trovano i ribosomi adesi.

È in continuità con il nucleo, ovvero la membrana nucleare esterna è una grossa cisterna del RER.

LISCIO, è una continuazione del ruvido, non ci sono i ribosomi, il suo volume è ridotto rispetto al ruvido

 tubuli e vescicole

quindi non contiene le cisterne ma è un’anastomosi di soli . Tuttavia, in alcune

cellule come quelle a secrezione endocrina e lipidica, è invece molto sviluppato.

Le sue membrane hanno zone specifiche con cui possono prendere contatto con altre strutture

della cellula, ad esempio le zone di adesione con la membrana plasmatica si definiscono PLAM

(plasma-membrane associated membrane), mentre le zone di adesione con i mitocondri MAM

(mitochondria Associated Membrane).

produzione di lipidi, glicogenolisi detossificazione

Serve alla ma anche alla e nel fegato.

Eccezione: nelle cellule muscolari striate scheletriche è molto esteso e prende il nome di Reticolo

Sarcoplasmatico e funge da accumulo di ioni Calcio.

La traduzione avviene sempre a partire da ribosomi liberi: l’mRNA (formato da nucleotidi) esce dal nucleo,

viene riconosciuto dai ribosomi citoplasmatici che ricongiungono le loro due subunità inglobando l’mRNA;

in base a quale amminoacido viene prodotto per primo, la traduzione continuerà nel

a questo punto,

citoplasma oppure il ribosoma raggiungerà il RER e vi aderirà .

Nello specifico, se l’amminoacido prodotto è particolare, una proteina, la SRP (signal recognition particular)

lo riconosce e vi si attacca interrompendo la traduzione. Sul RER ci sono recettori per la SRP, a questo

punto quindi il ribosoma si attacca al RER in corrispondenza di un canale, la SRP si stacca e riparte la

traduzione. La proteina prodotta può restare libera all’interno del lume del RER oppure restare in parte

intrappolata nella membrana del RER.

Le proteine prodotte possono poi essere liberate mediante vescicole e raggiungere la membrana

plasmatica (dopo aver attraversato il Golgi) oppure restare adese alla membrana e diventare proteine

intrinseche od estrinseche del versante extracellulare.

APPARATO DI GOLGI si occupa del rimaneggiamento post-traduzionale delle proteine

,

prodotte dai ribosomi .

È un organulo membranoso organizzato in cisterne (8/10) appiattite nella zona centrale e slargate alle

estremità che si impilano le une sulle altre.

Si trova tra il RER da cui riceve le vescicole con le proteine, e la membrana plasmatica: la porzione che

guarda al RER è la faccia CIS, la porzione che guarda la membrana è la faccia TRANS, in mezzo il

compartimento INTERMEDIO.

Solitamente il Golgi è paranuclare, tranne nei neuroni che è perinucleare, ovvero vi sta attorno.

Le cisterne sono fatte di membrana, che ha un certo tempo di vita, poi si rinnova. Dal RER arrivano delle

vescicole che si fondono tra di loro e formano le cisterne: le cisterne più nuove, quelle del CIS formano il

CGN Cis Golgi Network, quelle più vecchie, del versante TRANS formano il TGN Trans Golgi Network sono

quelle che si disgregano. Dal CIS al TRANS le cisterne maturano; man mano che le cisterne maturano e

risalgono la pila, le proteine al loro interno subiscono le modificazioni post-traduzionali: glicosilazione,

fosforilazione, sintesi dei GAG glicosaminoglicani tranne ialuronico.

Le cisterne del TGN si disgregano in vescicole che portano le proteine alla membrana plasmatica, tranne

quelle che contengono le proteine enzimatiche responsabili delle modificazioni proteiche che vengono

riportate al CGN.

Altra funzione del Golgi è il turn-over della membrana plasmatica, apporta nuova membrana attraverso le

vescicole.

MITOCONDRIO , organulo membranoso, a forma bastoncellare talvolta sferica, di dimensioni piuttosto

importanti. creste mitocondriali

Ha due membrane una interna più estesa (ripiegata, introflessa in pieghe dette ), ed

una esterna. camera mitocondriale esterna

Tra le due membrane si crea la , all’interno della membrana interna si

camera mitocondriale interna matrice

trova la riempita di una sostanza gelatinosa detta

mitocondriale .

La membrana interna è più sottile, costituita da fosfolipidi ma non colesterolo, e da proteine della catena

respiratoria che permettono al mitocondrio di produrre ATP.

La membrana esterna è più spessa e presenta dei pori, costituita da poche proteine, fosfolipidi incluso

colesterolo. Alcune zone della membrana esterna interagiscono con il REL e con altri mitocondri.

Le creste possono essere a forma di lamelle, disposte parallelamente o trasversalmente rispetto all’asse

maggiore del mitocondrio, o tubulari spesso nei mitocondri sferici tipici delle cellule a metabolismo

steroideo.

Nella camera mitocondriale interna, nella matrice mitocondriale, troviamo immersi DNA circolare, mRNA,

tRNA e rRNA, ribosomi, accumuli di Calcio e Magnesio.

Le molecole del DNA sono diverse e in diverse forme, questo fenomeno si chiama eteroplasmia. Il Dna del

mitocondrio è molto codificante e il mitocondrio è in grado di prodursi da solo le proteine di cui ha bisogno.

il DNA mitocondriale è di origine materna perché i mitocondri provengono solo dalla cellula uovo.

Inoltre,

I mitocondri interagiscono tra loro e possono fondersi o dar luogo al meccanismo della fissione

(sdoppiarsi in due).

Esistono cellule senza mitocondri, ad esempio gli eritrociti che non hanno bisogno di energia né per gli

scambi gassosi né per muoversi poiché vengono trasportati dal torrente sanguigno.

Funzioni: sintesi di ATP, ossidazione di acidi grassi, sintesi di fosfolipidi e di ormoni steroidei, accumulo di

Ca e Mg.

Membrana plasmatica, REL e mitocondrio interagiscono tra loro sostanzialmente nello scambio di ioni

Calcio.

CITOSCHELETRO , organulo amembranoso, struttura complessa di elementi filamentosi con diverse

dimensioni e funzioni, in ordine crescente: microfilamenti, filamenti intermedi, microtubuli.

permettono il movimento,

I microfilamenti si dispongono a livello corticale, sotto la membrana; non

 I monomeri di Actina

sono stabili o meglio in equilibrio dinamico e sono sempre costituiti da ACTINA.

polimerizzano l’uno con l’altro con una rotazione di 166 gradi, dando l’illusione di una doppia catena,

in realtà è un filo unico. Per polimerizzare serve energia, se usa ATP o ADP il filamento è più o meno

stabile.

Ha due estremità, una positiva in cui è più frequente la polimerizzazione, e una negativa in cui avviene

più spesso la depolimerizzazione, è importante che avvengano con la stessa velocità per mantenere la

lunghezza. si occupano del mantenimento della forma cellulare

I filamenti intermedi ; sono tessuto-specifici, le

 proteine che li compongono dipendono dal tipo di cellula; si trovano anche nel nucleo a cui

conferiscono la forma, in questo caso sono sempre costituiti da lamìne in tutti i nucleoscheletri tranne

nell’eritrocita che non ha nucleo. Sono stabili, ovvero una volta che i monomeri si sono polimerizzati in

tetrameri, rimangono tali per tutta la vita della cellula.

garantiscono la possibilità di spostare elementi da una parte all’altra della cellula

I microtubuli . È

 formato da tubulina ( la tubulina e la tubulina si associano a formare un dimero che si

 ),  

polimerizza con un altro dimero in presenza di energia, la tubulina funge da stampo, ovvero si



dispone e sopra di essa si dispongono i dimeri. Al centro sono cavi, la tubulina di dispone intorno, con

13 tubuline di circonferenza, inelicate.

MAP (microtubular associated proteine) sono proteine che si associano alla tubulina per garantire la

stabilità dei microtubuli, tra queste la proteina Tau, responsabile della malattia di Alzheimer perché

crea grovigli che riducono la stabilità dei microtubuli e interferiscono con la distribuzione dei

neurotrasmettitori.

Al centro della cellula di trova il MTOC (centro di organizzazione microtubulare) che aiuta i microtubuli

nella polimerizzazione, da qui parte l’innesco alla polimerizzazione, quindi l’estremità minus è rivolta al

centrosoma è una regione centrale della cellula, che contiene

MTOC, la plus verso la membrana. Il

due centrioli perpendicolari tra loro, formando il più importante MTOC. Questo mi garantisce che i

microtubuli siano disposti in direzione centrifuga, dando una direzione di movimento alle sostanze che

si muovono su di essi mediante le proteine che fungono da camion e si muovono solo in una direzione:

le chinesine vanno dal centro alla periferia, le dineine viceversa.

NUCLEO , ogni cellula va incontro ad un ciclo cellulare che consta di due fasi importanti: fase S di

replicazione del DNA, fase M o di mitosi ovvero di divisione; tra queste ci sono le fasi G1 e G2 che fungono

ciclo cellulare è quindi il tempo che intercorre tra

da check point, da controllo che tutto sia andato bene. Il

due mitosi, per la maggior parte del tempo del ciclo cellulare la cellula non si divide ma resta in INTERFASE

durante la quale troviamo un nucleo con della cromatina, durante la mitosi, invece, l’involucro cellulare si

dissolve, la cromatina si condensa e forma i cromosomi.

Il nucleo generalmente segue la forma della cellula , seppur sempre di forma sferica, talvolta più o meno

allungata; a volte però ha forma molto irregolare.

Solitamente la cellula è MONONUCLEATA, ma può essere priva di nucleo come l’eritrocita che lo perde

nelle sue fasi di differenziamento. Possono essere anche PLURINUCLEATE, secondo due meccanismi: non

PLASMODIALE: una cellula mononucleate va incontro a mitosi, divide il materiale genetico ma

 svolge la citodieresi, quindi ottengo due nuclei in una sola cellula, esempio cellule a ombrello

dell’urotelio.

SINCIZIALE: più cellule mononucleate si fondono insieme formare un’unica struttura con più nuclei;

 elemento

non si parla più di cellula ma di , esempio le fibre muscolari striate scheletriche e

l’osteoclasto. una

Il nucleo è separato dal citoplasma mediante l’involucro nucleare, composto da due membrane,

esterna che proviene dal RER una interna

ed è in continuità con esso quindi presenta i ribosomi, e

appannaggio del nucleo, quindi è la membrana vera e propria; tra queste due si trovano dei pori nucleari

rivestiti di proteine che permettono ai pori di rimanere pervi. È presente un nucleoscheletro che permette

di mantenere la forma. materiale genetico corredato di

All’interno troviamo una matrice