Riassunto dettagliato cellula eucariote (RE, Apparato di Golgi, Esocitosi, Endocitosi)

DOLICOLO

Questo oligosaccaride di 14 zuccheri è poitrasferito dal dolicolo alla catena polipeptidicanascente. Il legame avviene su un azoto di unresiduo laterale di asparagina (da qui il nome N-Glicosilazione, il tipo di legame più frequente nelleglicoproteine)Nel mentre la stessa catena polipeptica ètraslocata nel lume del RER, in una sola reazionecatalizzata dall’enzima OLIGOSACCARIDEPROTEINA TRANSFERASI.

Dopo il trasferimento al polliceptide nascente, lacatena oligosaccaridica subisce progressivemodi cazioni, in parte diverse in base allaglicoproteina matura che dovrà essere prodotta.Queste modi cazioni, che comprendono siarimozione sia aggiunta di residui di carboidrati edeterminano la maturazione dell’oligosaccaride,iniziano nel RER e continuano nell’apparato diGolgi.

A questo punto, tutte le glicoproteine neo-sintetizzate sono sottoposte a un rigorososistema di CONTROLLO DI QUALITA’, chedetermina se esse abbiano già

Raggiunto un ripiegamento completo e/o corretto e, quindi, possano esplicare la propria funzione. Ogni glicoproteina, i cui oligosaccaridi contengono un singolo glucosio, si lega a una proteina CHAPERON in grado di favorire la corretta struttura tridimensionale della catena polipeptidica.

Se la glicoproteina è ripiegata correttamente (ha raggiunto, cioè, la corretta struttura tridimensionale, o conformazione nativa) viene trasportata al RE di transizione e da lì, mediante gemmazione di vescicole, all'apparato di Golgi per ulteriori modificazioni.

Dopo vari tentativi, le proteine non correttamente ripiegate non sono distrutte nel lume del RER, ma sono trasportate nel citosol mediante un processo di "traslocazione inversa".

Una volta che le proteine ripiegate male sono state retro-traslocate nel citosol, le catene oligosaccaridiche sono rimosse in blocco da una N-glicosidasi (famiglia di enzimi deputata allacatalisi dell'idrolisi di un legame glicosidico per

scindere un glicoside originando due glicosidi più semplici) e alla catena polipeptidica deglicosilata si legano alcune molecole di UBIQUITINA (unaproteina).fi fi fiNelle cellule eucariotiche l'ubiquitina funge da marcatore delle proteine che vengono inviate per ladegradazione al PROTEOSOMA, un complesso multienzimatico che ha il compito di distruggerele proteine difettose o non più utili alla cellula.Il polipeptide poliubiquitinato è riconosciuto dal proteosoma, che, tramite l'idrolisi di ATP,provvede alla degradazione della catena polipeptidica difettosa.Contemporaneamente le molecole di ubiquitina sono rimosse e liberate nel citosol, per essereriutilizzate.Le proteine di membrana ripiegate male seguono una via simile.Questo processo di DEGRADAZIONE ASSOCIATA AL RE assicura che le proteine anomale nonsiano trasportate ad altri siti della cellula provocando danni.RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO (REL)A di erenza del RER, il REL non presenta ribosomi

associati;FUNZIONI PRINCIPALI:

1. Sintesi della maggior parte delle molecole lipidiche.

Le sue funzioni biosintetiche, infatti, riguardano la sintesi dei lipidi costituenti le membrane della cellula e degli steroidi. Le membrane derivano da membrane preesistenti in cui sono inseriti proteine neo-sintetizzate e lipidi neo-sintetizzati. Il REL è l'organulo dove sono prodotto le nuove membrane per tutta la cellula eucariotica; infatti, nel REL è sintetizzata la maggior parte (NON tutta) dei lipidi che costituiscono le membrane, i quali si associano con le proteine neo-sintetizzate provenienti dal RER. Gli enzimi coinvolti nella sintesi dei FOSFOLIPIDI sono proteine integrali della membrana del RE (il RER sintetizza i fosfolipidi di membrana, mentre il REL sintetizza i fosfolipidi di tutte le altre membrane cellulari), con il loro sito attivo rivolto verso il citosol. Tutti i fosfolipidi sono sintetizzati sul lato CITOSOLICO delle membrane del RE. Alcune delle molecole fosfolipidiche

neo-sintetizzatesono poi traslocate sul foglietto fosfolipidico oppostograzie ad enzimi chiamati FLIPPASI, permettendo così una crescita uniforme di entrambe le metà del doppiostrato.

I lipidi sono trasportati dal REL all'apparato di Golgi e verso le altre membrane cellulari, inclusa lamembrana plasmatica.

Nelle cellule eucariotiche le membrane di orfanelli di erenti hanno una composizione in lipidimarcamento di erente; questo indica che, mentre la membrana è trasportata tra i di erentiorfanelli dentro la cellula, avvengono delle modificazioni.

2. Sintesi degli ormoni steroidei.

Nelle cellule endocrine delle gonadi e della corteccia surrenale il REL provvede alla sintesi degliormoni steroidei (in particolare, testosterone ed estrogeni nelle prime, cortisolo nelle seconde).Un altro steroide, COLESTEROLO, sintetizzato nel REL

3. Meccanismo di detossi cazione

Meccanismo di detossi cazione dei farmaci e di numerosi composti organici dannosi perl'organismo fra cui,

Per esempio, l'etanolo.

4. Metabolismo di zuccheri. Interviene nella degradazione di zuccheri complessi come il glicogeno.

5. Ruolo nel deposito di ioni calcio. Infatti, un particolare tipo di REL è il reticolo sarcoplasmatico delle cellule muscolari striate dove svolge una funzione specifica in rapporto alla contrazione muscolare poiché è in grado di immagazzinare (nel lume delle cisterne) ioni calcio, che vengono rilasciati nel citosol per avviare la contrazione.

DOVE SI TROVANO PRINCIPALMENTE IL REL E IL RER?

Il RER molto sviluppato indica una grande attività di sintesi di proteine destinate ad essere secrete.

Le cellule in cui è particolarmente sviluppato il REL sono invece specializzate nella sintesi di ormoni steroidei, nei processi di detossificazione, oppure nella contrazione muscolare.

RER:

• Cellule acinose del pancreas: cellule che secernono grandi quantità di proteine
• Plasmacellule: producono anticorpi
• Cellule

nervose: molto sviluppato nel corpo cellulare delle cellule nervose, dove costituisce le ZOLLE DI NILLS, una sostanza baso la formata da piccoli aggregati di RER e da ribosomi liberi.

REL:

• Cellule epatiche
• Cellule muscolari

RETICOLO DI TRANSIZIONE

Zona di passaggio tra il RER e il REL.

rispettivamente

Le proteine e i lipidi sintetizzati dai ribosomi e dal reticolo endoplasmatico liscio, vengono convogliati nel reticolo endoplasmatico di transizione, dove sono racchiusi in minuscole strutture tondeggianti delimitate da membrana, dette vescicole; queste ultime vanno a fondersi con la cisterna dell'apparato di Golgi (faccia cis).

fi fi

APPARATO o COMPLESSO DI GOLGI

L'apparato di Golgi deve il suo nome allo scienziato Camillo Golgi che, per primo, nel 1897 lo descrisse al microscopio ottico in cellule nervose, utilizzando la particolare colorazione dell'impregnazione argentica.

STRUTTURA:

• Situato generalmente vicino al nucleo della cellula e, nelle cellule animali, è spesso

prossimo al centrosoma- L'apparato di Golgi è costituito da una serie di cisterne appiattite e impilate le une sulle altre. CISTERNE:- La forma e il numero delle cisterne variano da cellula a cellula (generalmente il numero di cisterne per pila varia da tre a venti)- Generalmente appiattite, disposte l'una sopra l'altra. Molto variabile è il numero, invece, degli apparati, o pile: alcuni tipi cellulari ne contengono una, altri da due a dieci, in alcuni casi fino a un centinaio; in questo ultimo caso la loro grandezza è molto piccola. Accanto alle cisterne sono presenti:- microvescicole o vescicole di trasporto- macrovescicole o vescicole di secrezione. Ogni apparato di Golgi possiede due versanti, o "facce":- Uno di ingresso: CIS, o prossimale adiacente al reticolo endoplasmatico e rivolta verso il nucleo.- Uno di uscita, o TRANS, o distale rivolta verso la membrana plasmatica. Queste zone sono chiamate, rispettivamente, CIS- e TRANS- GOLGI NETWORK (CGN e TGN).

TGN) oanche faccia IMMATURA o in FORMAZIONE e faccia MATURA o IN MATURAZIONE.

Le cisterne sino organizzate per la maturazione sequenziale delle proteine: ciascuna cisterna è costituita da un sistema membranoso chiuso contenente il proprio speci co bagaglio di enzimicoinvolti principalmente nel processamento delle proteine e dei lipidi provenienti, rispettivamente, dal RER e dal REL: in ogni cisterna c'è una modi cazione biochimica SPECIFICA.

Compartimentalizzazione non solo strutturale, ma anche biochimica.fi fi fifunzionalmente

L'apparato di Golgi è distinguibile in tre porzioni:

• Faccia prossimale o CIS: la porta di entrata delle microvescicole
• Faccia intermedia o MEDIALE
• Faccia distale o TRANS: la porta di uscita delle macrovescicole

DIREZIONE CIS-TRANS!!!

FUNZIONI:

1. Processamento post-traduzionale delle proteine e lipidi provenienti dal RE
2. Tappa di smistamento delle molecole sintetizzate nel reticolo endoplasmatico o nel Golgistesso.

L'apparato di Golgi interviene nei processi di modifica post-traduzionale delle proteine (glicosilazione iniziata nel RER), nella sintesi di molecole polisaccaridiche (per esempio, sintesi dei componenti glucidici di mucine e proteoglicani) e di lipidi (glicolipidi come la mielina). Le cisterne rappresentano un sistema chiuso contenente un gruppo specifico di enzimi in ognuna di esse, in modo da permettere la maturazione sequenziale delle proteine. Le proteine che giungono all'apparato di Golgi possono subire un iniziale processo di glicosilazione nel RER: tali proteine subiscono una N-glicosilazione e, una volta giunte nel Golgi, subiscono anche la O-glicosilazione. Le catene oligosaccaridiche delle proteine, che attraverso le microvescicole raggiungono l'apparato di Golgi, vanno incontro a ulteriori modificazioni, tali da produrre due famiglie di molecole: - Oligosaccaridi ad alto contenuto di mannosio. - Oligosaccaridi complessi. 2. SMISTAMENTO PROTEINE. Nel compartimento TGN,

Il testo fornito è costituito da una complicata rete di canali e cisterne, le glicoproteine sono smistate e confezionate in vescicole speciali che le indirizzano verso le destinazioni finali che sono:

• Lisosomi
• Granuli di secrezione
• Proteine di membrana

Glicoproteine destinate ai LISOSOMI: nell'apparato di Golgi sono selezionate le glicoproteine solubili destinate ai lisosomi, che sono distanti dalle glicoproteine destinate alla via secretoria e alla membrana plasmatica. L'identificazione avviene mediante l'aggiunta di gruppi fosfato al mannos