Ribosomi, lisosomi, perossisomi, inclusioni cellulari

Ribosomi

I ribosomi furono osservati per la prima volta al miscopio elettronico nel 1953 dal biologo Palade, scoperta che gli valse il Nobel. Il termine "ribosoma" fu invece proposto solo nel 1958 da Roberts. I ribosomi eucariotici sono definiti organelli non membranosi composti da RNA e proteine (dalle dimensioni di 30-50nm). Sono formati da due subunità (maggiore e minore, tra le quali si trova un "canale" al cui interno scorre l'mRNA) situate nel citosol. La subunità maggiore ha dimensione di 60S, composta da 49 proteine e 3 rRNA. La subunità minore è di 40S e contiene 33 proteine e 1 rRNA. Compiono la traduzione del mRNA in catena polipeptidica (proteina). Nelle cellule eucariotiche (in cui ha luogo sintesi proteica) 80S hanno dimensione e si trovano: - adesi alla membrana del reticolo endoplasmatico rugoso, - liberi nel citoplasma (dove sintetizzano proteine destinate a rimanere nel citosol dette proteine citosoliche).

all'interno di mitocondri e cloroplasti (per la sintesi delle loro proteine). Vedi "traduzione citosolica"

Lisosomi

Il lisosoma è un organulo prodotto dall'Apparato di Golgi e specializzato nella digestione enzimatica in ambiente acido di macromolecole in monomeri (nutrienti o componenti cellulari) o anche organelli (mitocondri, parti del RE ecc >> processo di autofagia = cellula che ricicla se stessa). Il primario lisosoma prende origine dall'Apparato di Golgi, si fonde con un secondario fagosoma o un endosoma ad originare il lisosoma (più elettrondenso al ME): qui avviene la digestione, i cui prodotti vengono liberati nel citosol. Il lisosoma secondario è una grande vescicola che contiene le enzimi idrolitici attivi a pH 5 all'interno dell'isosoma [e inattivi se accidentalmente liberate nel citosol (pH 7.2): se il lisosoma si dovesse rompere, tali enzimi non farebbero danni]. Contiene nucleasi, lipasi, fosfatasi, solfatasi,

fosfolipasi, circa 40 enzimi diversi, tra cui proteasi, glicosidasi.. in pratica, contiene tutti gli enzimi digestivi capaci di degradare tutte le principali classi di macromolecole biologiche (lipidi, carboidrati, acidi nucleici e proteine).

pompa protonica Il pH acido dei lisosomi è mantenuto da una proteina detta presente sulla membrana lisosomi che, controgradiente di concentrazione, importa ioni H (è necessaria spesa energetica).

Il lisosoma non si auto-digerisce: le proteine e i lipidi che si trovano sul lato interno della membrana del lisosoma sono molto glicosilati, in modo da proteggere la membrana stessa dall'azione degli enzimi.

I materiali non digeriti vengono accumulati nel lisosoma e poi rilasciati all'esterno della cellula quando la vescicola si fonde con la membrana plasmatica. Esistono inoltre malattie da accumulo lisosomiale, dovute alla mancanza di alcuni enzimi idrolitici all'interno dei lisosomi. Una è detta malattia di Tay-Sachs.

Malattia neurodegenerativa dovuta alla mancanza degli enzimi necessari per idrolizzare i fosfolipidi delle vescicole delle cellule nervose. Le sostanze raggiungono i lisosomi attraverso 4 vie: fagocitosi, pinocitosi, endocitosi mediata da recettori ed autofagia. Una delle più importanti funzioni degli enzimi lisosomiali è la degradazione di materiale estraneo introdotto nelle cellule eucariote per pinocitosi (internalizzazione di molecole di piccole dimensioni, spesso liquide), fagocitosi (internalizzazione di molecole di dimensioni maggiori) ed endocitosi mediata da recettori (esempio: colesterolo con LDL). L'autofagia (o digestione autofagica) invece è un sistema biologico di riciclaggio degli organelli interni alla cellula: l'organello da degradare viene inglobato in una vescicola, formando l'autofagosoma; quest'ultimo si fonde poi con il lisosoma formando il autofagolisosoma. In molte cellule si osservano dei rifiuti intracellulari contenuti.

all'interno dei lisosomi che però non possono essere portati all'esterno della cellula: il termine indica l'accumulo all'interno dei lisosomi di una categoria di rifiuti non digeribili né eliminabili. Gli osteoclasti sono cellule contenute nelle ossa (che derivano dalla fusione tra un monocita e macrofago) che contribuiscono alla degradazione e riassorbimento dell'osso stesso (rimodellamento delle ossa, rigenerate poi dagli osteoblasti). Gli osteoclasti possiedono degli enzimi e si sono evoluti fino ad avere molti lisosomi, che secernono all'esterno i loro enzimi (i quali però necessitano di pH acido). Gli osteoclasti, per questo, pompano anche nella matrice extracellulare gli ioni H presenti nel loro citosol, per acidificare l'ambiente esterno e permettere agli enzimi lisosomiali di funzionare correttamente. [Inoltre, gli osteoclasti sono multinucleati: hanno 4 nuclei, date le numerosissime attività che devono svolgere.]

I lisosomi sono molto abbondanti anche all'interno dei:

• macrofagi, fagociti professionali che degradano i rifiuti e le cellule che invadono i tessuti
• neutrofili, fagociti professionali che giungono per primi sul sito d'iniezione e compongono il pus

Pagina 19 di 31