la cellula-dalla compartimentazione al ciclo cellulare

“la compartimentazione cellulare”

differenza cellule eucariotiche da procariotiche

La fondamentale che caratterizza le quelle è il fatto di

compartimenti interni; complessità funzionale

avere dei ciò è dovuto a una questione di della cellula

svolgere diverse funzioni

eucariote, che si traduce nella possibilità di far alla cellula

contemporaneamente, sedi separate.

in

membrane, doppio strato lipidico

Per quanto riguarda le si sa che sono tutte costituite da un in cui sono

motivo cellule pre-eucariotiche

inserite proteine etc e il sarebbe il fatto che nelle si sia verificata, in

l’introflessione della membrana

relazione al fatto che le membrane hanno forte capacità dinamica,

plasmatica, autonomia

che si è separata dal resto della membrana, assumendo e andando a formare dei

compartimenti. RER riflessi

Il primo che si pensa si sia formato è il e tale fenomeno ha avuto dei sulla formazione di un

circondato i cromosomi,

nucleo isolato, poichè delle particolari membrane simili a quelle del RER hanno

confinandoli in un compartimento che poi sarebbe diventato il nucleo.

“reticolo endoplasmatico” più compartimenti

IL RE è un compartimento costituito da apparentemente separati fra loro, ma che in

unico lume 2 domini: liscio rugoso,

realtà sono uniti da un e che è suddiviso in uno e uno per via dei

ribosomi adesi alla superficie delle sue cisterne.

RER cisterne appiattite REL tubuli

Mentre il è costituito da impilate l’una sull’altra, il è costituito da tutti

collegati tra loro che sezionati trasversalmente appaiono come dei circoletti.

“RER” ribosomi adesi strutture sovra molecolari,

E’ così chiamato per via dei sulla sua superficie; essi sono delle

proteine e acidi nucleici

ovvero costituite dall’unione di più macromolecole: (rRNA).

sub unità maggiore e una minore 80s;

I ribosomi sono caratterizzati da una e valgono circa questa misura

non massa

è riferita soltanto alla poiché se prendiamo le due sub unità separate una vale 60s e l’altra 40s,

anche di sedimentazione” di Svedberg”

ma ad un altro parametro. Infatti, “s” sta per “Unità o “Unità ed è

velocità di sedimentazione,

un valore che non si acquisisce solo in riferimento alla massa ma anche della

centrifuga

cioè quella a cui i ribosomi messi in una che li sottopone a una forza che è centinaia di migliaia

scendono lungo la provetta, sedimentano.

di volte maggiore della forza di gravità, essi quindi

massa, forma liquido

Inoltre questo parametro dipende dalla loro e dal in cui scendono; da ciò deriva che le

due sub unità, essendo una più grande e l’altra meno e con forme diverse, abbiano valori diversi.

Sintesi di una parte delle proteine

 Trasferimento di gruppi glucidici e modificazione chimica delle proteine introducendo dei

 legami che servono a far acquisire ad ognuna la propria conformazione in modo da renderle

funzionali.

Smistamento delle proteine



“REL” REL epatociti, cellule del fegato,

Spesso quando si parla del si fa riferimento a quello degli le il quale ha

principali funzioni detossificare le sostanze nocive

tra le quella di che sono per il nostro organismo,

immagazzinare glicogeno, bile.

nonché contribuire a produrre le sostanze di cui è composta la

grazie abbondante reticolo

Ciò è possibile alla presenza di un liscio che ha tra le sue funzioni:

Degradazione del glicogeno: equilibrio tra insulina e

quando c’è un input ormonale legato un

 glucagone: se c’è troppo glucosio nel sangue, viene sottratto per formare glicogeno o al contrario in

mancanza di glucosio viene degradato.

Detossificazione cellulare: se sottoponiamo in maniera esagerata il nostro organismo all’assunzione

 di sostanze tossiche, come l’alcool ad esempio, esso viene compromesso; per questo motivo il fegato

lavora per detossificare tali sostanze.

idrofobiche,

Molto spesso queste sostanze sono perciò per affinità vengono confinate in parti della

membrane, lipidi di accumulo trigliceridi ed esteri del colesterolo;

cellula come le nei come a

questo punto, poichè il nostro corpo elimina soltanto sostanze idrofiliche, si pensi all’urina o al

enzimi del REL reazioni di aggiunta di gruppi idrofilici,

sudore, gli catalizzeranno ad esempio

OH, smaltibili

in modo da renderli dal nostro organismo.

Produzione di componenti lipidici delle lipoproteine: è logico associare al REL questa funzione in

 quanto della componente proteica se ne occupa il RER che possiede i ribosomi, però siccome è

implicato nel metabolismo lipidico, ha questa funzione.

Accumulo e rilascio di ioni Ca2+ quando richiesto: ad esempio, durante la contrazione muscolare.

 DELLA SINTESI PROTEICA E SMISTAMENTO DELLE PROTEINE”

“FASI

La differenza fondamentale che caratterizza le cellule eucariotiche da quelle procariotiche è il fatto di avere

dei compartimenti interni. Il primo di questi, che si pensa si sia formato come conseguenza di fenomeni di

invaginazione della membrana plasmatica, è il reticolo endoplasmatico; esso è suddiviso in domini: uno

liscio, dove i ribosomi sono assenti ed è caratterizzato da una morfologia cellulare; uno rugoso, a cui sono

adesi i ribosomi. più alto contenuto informazionale DNA

La molecola con il è il costituito dai cromosomi; tale

trascritta RNA, nucleo, trascrizione

informazione viene sotto forma di nel e tale processo di porta alla

sintesi RNA:

di molecole di

transfert

 messaggero

 ribosomiale



rRNA proteine ribosomiali ribosomi; tRNA amminoacidi

Gli insieme alle formeranno i insieme agli

amminoacil tRNA polipetidi

formano e con l’mRNA si arriva alla formazione di e ciò avviene nel

citoplasma; della proteina

infine è previsto l’assemblaggio vera e propria.

“TRASCRIZIONE”

trascrizione sintetizzare nucleotidi

La fase di consiste nel tra di loro e come ogni reazione biochimica a

enzimi, RNA polimerasi.

livello cellulare richiede la presenza di quali

DNA si svolge lette le sequenze nucleotidiche;

In un dato punto la molecola di affinchè possano essere su

presi nucleotidi trifosfato entrano nel nucleo dell’rna

questa base vengono che e grazie all’intervento

polimerasi reazione di polimerizzazione nucleotidi trufosfato

verrà catalizzata una e diversi verranno

insieme formerà la molecola di RNA.

messi e si 3 tipi RNA polimerasi I II e III,

Negli eucarioti abbiamo di ognuna delle quali si occupa della

polimerizzazione di RNA diversi:

mRNA: II

polimerasi

rRNA: I

polimerasi (eccetto l’rna 5s piccolo)

tRNA: III

polimerasi

“TRADUZIONE”

traduzione acidi nucleici proteine

Nel processo di il linguaggio degli viene trasformato in quello delle che

unità l’amminoacido.

utilizzano come

tRNA mediare coda

Il è capace di tra questi due linguaggi, in quanto in corrispondenza della è presente il

sito di legame dell’amminoacido porzione di testa l’ansa dell’anticodone,

mentre nella vi è che risulterà

complementare alla tripletta di nucleotidi sulla molecola di mRNA.

tanti i ribosomi associano stessa molecola

In realtà sono che si alla di mRNA (polisoma/poliribosoma), al

proteine uguali.

fine di produrre più catene polipeptidiche uguali, quindi

catena polipeptidica contatto con il citosol,

Quando la inizia a prendere già si manifesta un certo

ripiegamento degli amminoacidi idrofilici e idrofobici con la controparte citosolica, ma sono necessari dei

legami anse della proteina; proteine Chaperon

che tengono insieme le varie ciò è agevolato dalle o

chaperonine, citosol, mitocondri.

presenti nel ma anche all’interno dei

“SMISTAMENTO DELLE PROTEINE” ribosomi liberi citosol stessi

Grazie a degli studi fatti sui ribosomi si è visto che i nel sono gli che vi sono

adesi al reticolo, quindi gli uni sono in grado di svolgere la funzione degli altri; inoltre si vedeva che la

sintesi proteica citosol reticolo

avveniva nel e sicuramente anche nel endoplasmatico rugoso.

qualsiasi proteina citoplasma ribosomi liberi se

La sintesi di del inizia nei del citosol e una proteina è

destinata al reticolo ribosomi

rugoso vorrà dire che i che hanno iniziato la sintesi proteica nel citosol

associarsi alle cisterne

dovranno del reticolo rugoso.

sintesi proteica che si completa nel citosol

Le destinazioni di una sono:

Citosol

 Dentro il nucleo pori nucleari

passando attraverso i (polimerasi, istoni)

 Mitocondri, perché è vero che hanno una certa autonomia sintetica ma non tutte;

 Perossisomi;

 sintesi proteica interrompe nel citosol e riprende

Le destinazioni di una che si solo dopo l’associazione

reticolo

dei ribosomi al rugoso:

Reticolo

 Apparato di Golgi

 Perossisomi

 linguaggio degli amminoacidi parte che cominciava ad emergere,

E’ stato visto che nel già nella di fatto

sequenza segnale; in assenza

c’è già scritto il destino di quella data proteina: questa piccola parte è detta di

sintesi continua senza interruzioni.

tale sequenza, la proteica

sequenza segnale riconosciuta nel citosol particella SRP, struttura sovramolecolare

La viene da una un

proteine e small-RNA, più siti, uno riconoscere la sequenza

costituito da la quale ha dei quali per

sintesi di blocca conseguenza

segnale; dal momento che avviene questo legame, la e come di questo

apre un altro sito, cambiamento conformazionale,

legame si grazie a un che consente di far legare tutto il

sistema sintetico sulle cisterne del RER, recettore per la

dove tra le proteine di membrana vi è anche un

particella SRP. ribosoma continua a scorrere catena

Una volta adesi, il lungo l’mRNA e la peptidica scorre man mano

canale proteico; terminata tagliata enzima

attraverso un la proteina la catena polipeptidica viene da un

peptidasi lume del reticolo,

(proteina periferica ancorata sul versante interno) e fatta finire nel dove si

legami intracatena ripiegarsi

formano e inizia a appena viene a contatto con la soluzione acquosa

solubile); secondo recettore tenere il ribosoma ben ancorato

(proteina esiste inoltre un che serve a al

reticolo: tutto questo sistema prende il nome di “traslocone”.

catena altri segnali

Nella polipeptidica possono essere presenti anche che servono a determinare il

trattenimento della catena nel reticolo proteina transmembrana,

che sta passando affinché si formi una

grazie amminoacidi idrofobici fermano nella

molto probabilmente alla presenza di che per affinità si

componente lipidica; peptidasi del segnale ma non

infine anche a questo punto ci sarà una che taglia

finirà mai nel lume proteina monopasso.

e questo vale per una

più sequenze di arresto proteina multipasso,

Se abbiamo del trasferimento, siamo alla base di una che

trattenuta in più punti

viene nella membrana.

Gran parte delle proteine solubili lascia il reticolo nell’apparato di Golgi,

e va a finire attraverso delle

vescicole.

parte del reticolo verso Golgi priva di ribosomi funzione

La rivolta l’apparato di è in quanta la sua è

mediare un traffico; gemmazione delle vescicole di transizione,

quella di qui infatti avviene la così

transizionali del RER”.

chiamate perché gemmano da cisterne dette “elementi

differenza cisterne del RER dell’apparato di Golgi non

La sostanziale fra le e quelle è che queste ultime

collegate fra loro: un’estremizzazione della compartimentazione,

sono abbiamo qui infatti in quanto si

compartimenti separati all’interno dello stesso compartimento

hanno del Golgi.

bisogno di ambienti biochimici diversi, enzimi piuttosto che altri

Ciò è dovuto al caratterizzati da certi ad

pH differenti. cisterne comunicano tra loro

esempio e da livelli del Essendo separate però le per mezzo di

vescicole spola”; mentre

che passano da cisterna a cisterna e vengono chiamate “vescicole inoltre, in

passato vescicole senso anterogrado,

si pensava che le andassero unicamente in cioè dal reticolo

in realtà traffico

all’apparato di Golgi e quindi alla periferia cellulare, ad oggi si sa che esiste un

retrogrado.

Dal Golgi formare enzimi di un lisosoma,

le proteine possono andare a gli possono essere destinate alla

secrezione vescicole per il ricambio dei costituenti della membrana cellulare.

oppure

“APPARATO DI GOLGI”

che lasciano il RER Golgi.

Le proteine vanno a finire nell’apparato di Prima si pensava che esso fosse solo

una zona di passaggio per le proteine, invece poi si è scoperto che non è così in quanto svolge diverse

modificare le varie glicoproteine.

funzioni b