Organuli cellulari: Esame di Citologia

L’unione di endocitosi e esocitosi si chiama transcitosi e

non è altro che il passaggio di vescicole attraverso la

cellula con lo scopo di rigetto in un altra località ma

sempre fuori cellula.

sono i maggior consumatori dell’ossigeno molecolare. La biogenesi

dei perossisomi inizia da una parte finale del RER dove vengono

accumulate alcune proteine perossisomiali; per gemmazione si

stacca dal RER e si immerge nel citoplasma dove grazie a recettori

vengono importate le proteine perossisomiali mancanti e può

iniziare la vita dei perossisoma.

I perossisomi sono i protettori della cellula poiché svolgono una

serie di funzioni vitali a livello di sopravvivenza cellulare.

- Beta - ossidazione degli acidi grassi = l’enzima che opera sulla

B-ossidazione serve alla cellula per completare il lavoro dei

mitocondri sull’ossidazione delle molecole biologiche: i

perossisomi intervengono sugli acidi grassi a lunga catena ( che i

mitocondri non ossidano ) per dividerli in molecole a due atomi di

carbonio, ovvero Acetilcoenzima A ( fondamentale per il ciclo di

Krebs ). In più viene prodotto anche perossido di idrogeno ( H O

2 2

). Inoltre anche i perossisomi, anche se in minor quantità,

ossidano totalmente gli acidi grassi.

- Produzione di sali biliari e colesterolo = dall’ossidazione degli

acidi grassi vengono ricomposti molecole di colesterolo ( utile in

molte occasioni ) e i sali biliari ( bile ).

- Produzione dei plasmalogeni ( Fosfolipidi di membrana delle

cellule nervose )

- La detossificazione di sostanze nocive per la cellula = i

perossisomi si occupano della eliminazione ( ossidazione ) delle

sostanze nocive della cellula come l’Alcol etilico ( grazie

all’acetaldeide che lo demolisce ) oppure i ROS ( specie reattive

all’ossigeno ) anche chiamati radicali liberi ( OH , O2 , H O )

- - 2 2

attraverso la catalasi e altri enzimi e molecole ( vitamine )

citoplasmatiche; infine si occupa anche dell’eliminazione

dell’acido urico, prodotto secondario del metabolismo delle

purine, nel quale interviene l’uricasi che produce allantoina ( che

poi diventa urea ) e perossido di idrogeno ( H O ).

2 2

- Metabolismo del perossido di idrogeno ( H O ) = il perossido di

2 2

idrogeno, o comunemente

chiamato acqua ossigenata,

è il prodotto secondario di Il nome “ Perossisomi “ deriva

molte ossidazioni nei proprio dal grande traffico di

perossisomi, ma per la cellula perossido di ossigeno che c’è in

è NOCIVO ! Essi stessi o lo questi organuli.

utilizzano in alcune

ossidazioni come molecola

ossidante e cosi facendo si

trasforma in acqua; oppure la

catalasi lo smaltisce producendo da due molecole di perossido

di idrogeno ( H O ), due molecole di acqua e una molecola di

2 2

ossigeno molecolare ( O ).

2

Lisosomi

I lisosomi sono organuli vescicolari contenenti

enzimi idrolitici ( idrolasi acide ), per essere Il nome lisosoma

precisi più di 40 tipologie come ad esempio Lisis,

deriva da dal

nucleasi, protesi, lipasi, fosfolipasi. I lisosomi greco che significa

hanno una forma tondeggiante con diametro scioglimento.

tra 0,2 a 1 picometro. Il numero di lisosomi in

una cellula dipende dalla loro necessità :

essendo vescicole si formano quando ce n’è

bisogno. Il PH dei lisosomi è acido ( 5 ) poiché è

necessario per attivare gli

enzimi contenuti. Per

Come fa diventare il PH acido ? mantenere all’interno un PH

acido, nella membrana del

Attraverso l’apposizione delle pompe

protoniche di membrana che inglobano lisosoma sono presenti

dentro protoni ( ioni H+ ) rendendo cosi molteplici glicoproteine.

il PH acido. Le pompe protoniche sono ( Glicosilazione delle proteine

attivare da ATP. nell’apparato di golgi ).

La funzione dei lisosomi è

quella di digestione cellulare :

gli enzimi all’interno catalizzano o sostanze nocive introdotto per

fagocitosi e quindi eliminate; o macromolecole per ricavare

molecole più piccole utili per la cellula ( monosaccaridi, aminoacidi,

colesterolo ).

Biogenesi e utilizzo

Una vescicola vuota viene endocitata ( endosoma precoce ) e si

unisce con una vescicola proveniente dall’apparato di golgi dove

sono contenute le pompe protoniche che inizia a assorbire ioni

idrogeno+ e rendere acido l’ambiente ( endosoma tardivo ).

L’endosoma tardivo si unisce con un altra vescicola dell’apparato di

golgi contenenti gli enzimi idrolitici, diventando un lisosoma maturo.

Esso si fonde con vescicole di fagocitosi o autogamia e iniziano a

svolgere la loro funzione digestiva ( ES. le lipoproteine contenenti

colesterolo, prese dalla digestione, vengono digerite nei lisosomi in

colesterolo libero e aminoacidi ). Le sostanze rimanenti possono

essere utili per la cellula e quindi utilizzati nel metabolismo cellulare

o in maniera diretta, ma possono essere anche nocive ! Le sostanze

nocive, chiamati anche corpi residui, possono essere espulsi per

esocitosi.

( ES. dall’elaborazione dell’AA tirosina viene prodotta la melanina

che viene esocitata e si lega con i cheratinociti dell’epidermide

( colore scuro ) ) o rimanere nella cellula. I corpi residui che

rimangono nella cellula vengono chiamati Lipofuscine ( ammassi

pigmentati ) molto evidenti per esempio nei neuroni delle persone

anziane. Le idrolisi acide, per farsi

Particolarità riconoscere e per farsi

La funzione dei lisosomi può indirizzare nei lisosomi, utilizza

avvenire anche fuori dalla cellula. un segnale di smistamento

ES. per l’acrosoma dello interpretato dallo zucchero

spermatozoo oppure per l’avvio mannoso 6 - fosfato. ( M6P )

della placentazione. attaccato nella prima parte

dell’apparato di golgi.

Apparato di Golgi

Insieme di cisterne membranose Appiatite, disposte parallelamente

a formare una o più pile con numero variabile da 3 a 10; unite a

molteplici vescicole di diverse dimensioni.

Lo sviluppo di questo organulo dipende dal fenotipo cellulare.

L’apparato di golgi è un organulo strettamente polare, poiché

presenta due facce, la faccia prossimale di formazione e la faccia

distale di maturazione diviso solitamente in 5 parti : troviamo un

reticolo cis, ovvero una cisterna che scambia vescicole di trasporto

con il RER e rivolta verso quest’ultimo; una cisterna Cis rivolta

verso il nucleo e il RER; una cisterna mediana, all’interno delle due

“facce”; una cisterna trans rivolta verso la membrana plasmatica e

un reticolo trans, ovvero una cisterna che scambia vescicole

secretorie con la membrana plasmatica o con gli altri organuli. Ogni

cisterna svolge una precisa funzione e possiede diversi enzimi,

diverse proteine e diverso spessore di membrana. Tutti i movimenti

vescicolari sono controllati e svolti dal citoscheletro.

Funzioni dell’apparato

- Completamento della glicosilazione delle glicoproteine. ( 2-3-4 )

- Sintesi di molecole polisaccaridiche della membrana

( sfingomieline e glicolipidi ) ( 5 )

- Aggiunta di gruppi fosfato / solfato / ac. Grassi a proteine

provenienti dal RER ( 1/5 )

- Produzione e smistamento degli enzimi lisosomiali ( 1 )

La parte iniziale si occupa principalmente dell’aggiunta del M6P agli

enzimi lisosomiali. La parte centrale delle cisterne opera nella

glicosilazione delle glicoproteine

già glicosilate nel RER : esse

operano in maniera diversa in base Particolarità

al fenotipo cellulare ove si trovano; Tutti gli spostamenti dell’apparato

possono togliere lo zucchero del golgi interni avvengono tramite

mannoso e/o aggiungere, nelle vescicole dal diametro di 50 nm

altre due cisterne, n- chiamate vescicole spola

acetilglucosamina, acido sialico e/ bidirezionali : esse si accumulano

o galattosio, cosicché la verso gli estremi della cisterna e si

estroflettono per passare ad un

glicoproteina è matura per la sua altra cisterna per poi far ritornare gli

funzione in membrana. L’ultima enzimi nella cisterna precedente.

parte dell’apparato, infine,

aggiunge ad alcune specie di molecole gruppi solfato a

oligosaccaridi membranosi ( ES. glicosamminoglicani ).

Le proteine che escono dall’apparato del golgi hanno destini di

produzione dei lisosomi o di esocitosi.

Alcune proteine, invece, devono ritornare nel RER per svolgere le

sue funzioni li. Queste proteine presentano il sequenza di

smistamento LYS - ASP - GLU - LEU.

Ribosomi

I ribosomi sono organuli non delimitati da membrana di dimensione

di 15-30 nm. Essi si possono trovare liberi nel citoplasma o annessi

al reticolo endoplasmatico che diventa cosi rugoso.

Sono costituiti da 2 subunità di dimensioni diverse che nascono e

rimangono separate. Le sue parti si uniscono in un ribosoma

completo solo ed esclusivamente al momento della sintesi proteica

e quindi grazie all’intervento di RNA messaggero e RNA transfer.

Le due subunità del ribosoma viene creato nel nucleolo, struttura

nucleare altamente condensata, dove vengono trascritti gli RNA

ribosomiali e vengono uniti

alle proteine importate dal

citoplasma attraverso i pori La S vicino ai numeri dei ribosomi

indica il coefficiente di

nucleari. Anche il RNAr viene sedimentazione : Questo

sintetizzato nel citosol e viene coefficiente esprime il rapporto tra

importato nel nucleolo. la velocità limite di sedimentazione

data dalla legge di Stokes e la

velocità misurata in condizioni

identiche.

Reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico è un insieme di cisterne, sacchetti

appiattiti e tuboli membranosi, che

delimitano un complesso di cavità,

ampiamente intercomunicanti. Rappresenta L’abbondanza o meno

il 50% delle membrane cellulari e il 10 % dell’uno o dell’altro nelle

del volume totale della cellula. Esistono 2 cellule è dovuto al

tipologie di RE ognuno con caratteristiche e fenotipo cellulare o a

funzioni diverse : determinati segnali.

Il reticolo endoplasmatico rugoso, dove alla

membrana sono annessi i ribosomi disposti

a gruppi di tre ( poliribosoma ), e il reticolo endoplasmatico liscio,

dove non c’è presenza di ribosomi ( e perciò la membrana sembra

“liscia” ). Le due tipologie sono comunicanti tra di loro, ma

mostrano diversa composizione, funzione enzimi interni, proteine di

membrana ecc.

Reticolo Endoplasmatico liscio ( REL )

Con una forma più tubolare, si trovano maggiormente nelle cellule

del testicolo, ghiandole steroide, epatociti ecc. la sua membrana

contiene un 65 % di proteine che sono i principali enzimi delle

macromolecole. Le funzioni del REL sono :

- Biogenesi delle membrane = il REL si occupa della sintesi dei

fosfolipidi di mem