Trasduzione del segnale, organuli cellula eucariote

TRASDUZIONE DEL SEGNALE

Tappe principali: Alcuni segnalatori potrebbero passare attraverso la membrana, come L'O2 che ha il recettore dentro la cellula. Recettori accoppiati a canali ionici: arriva il segnalatore, che viene captato dal recettore (lo ione NON è il segnale). La modifica che assumerà il recettore riconoscendo il segnalatore, apre la proteina canale, quindi il ione apre o esce dalla cellula. Recettori accoppiati a proteine G: queste proteine usano l'energia che viene dai legami fosfato presenti in un nucleotide in cui c'è la guanina. In genere si trovano in un trimero, quindi 3 elementi proteici. Poi sfruttano l'energia di legame di un nuovo gruppo fosfato che si aggiunge alla guanidina difosfato per attivare un secondo messaggero. Le proteine G hanno una struttura fatta di 7 alpha eliche, che attraversano lo strato idrofobico della membrana. Struttura più efficace per poter attivare questa tipologia di segnalazione.

a enzimi: L'enzima è già il recettore. Il recettore nella parte extracellulare riceve la molecola. Nella parte intracellulare ha esposti degli AAA chimicamente modificabile mediante l'aggiunte di gruppo fosfato, caricando così di energia chimica il recettore che potrà attivare la via di segnalazione. Per svolgere le proprie attività utilizzano dei secondi elementi che diventano secondi messaggeri. Questi ultimi possono essere di diverse tipologie: - AMP-ciclico: l'adenilato ciclasi toglie 2 gruppi fosfato, quindi sta liberando energia e questa è sufficiente per richiudere la questa parte della molecola. Quindi si chiude perché si forma un legame tra il C5' che teneva il gruppo fosfato che viene richiuso sfruttando la posizione del C3, in modo che la molecola non venga captata ma che funga da secondo messaggero. - GMP ciclico - IP3 inositolo 3 fosfato - DAG - Ca2+ RECETTORI IONOTROPICI Sono i recettori canale. Quando avviene il

legame tra ligando e recettore, la molecola può entrare. Questa condizione si realizza per il ricevimento del segnale dell' Ach, GABA.

CASCATE DEL SEGNALE

Man mano che si avanti nel processo si amplificano le molecole, quindi alla fine si attivano centinaia di molecole.

Si lega il segnale al recettore, si attiva l'effettore (enzima adenilato ciclasi), il quale produce AMP ciclico, la quale diventa un secondo messaggero che innesca tutta la catena di risposta cellulare.

CALCIO COME SECONDO MESSAGGERO

Il calcio entra tramite una proteina canale della cellula. > la concentrazione di calcio nella cellula. Si può legare a proteine presenti nel nostro citoplasma con la funzione esclusiva di trasportare il calcio, come la calmodulina. Il calcio può diventare un messaggero sia perché attivato da altri secondi messaggeri oppure perché esso stesso diventa un messaggero da quando entra nella cellula.

VIA DI SEGNALAZIONE DELL'INSULINA

Insulina è

Una proteina è un segnalatore, prodotta dalla cellula dell'Hangerans, nel pancreas, per controllare i livelli di zuccheri (quando la glicemia è alta). L'insulina attiva la trasduzione del segnale per far entrare il glucosio nella cellula, liberandolo dal sangue e abbassando la glicemia. Il glucosio viene poi utilizzato per produrre energia. L'insulina è il primo messaggero. Un recettore riconosce l'insulina e attiva una cascata di modificazioni chimiche che porta alla formazione di vescicole nella cellula in cui si incastrano i recettori per lo zucchero, chiamati GLUT-4. Il recettore del glucosio si sposta poi nella membrana e apre le porte per far entrare il glucosio. Successivamente, la membrana verrà sostituita. Il tasso di diffusione indica la quantità di glucosio che entra nella cellula in base alla sua concentrazione.

ADATTAMENTO ALLA SEGNALAZIONE DELLA PRESENZA DI O2→Normossia: c'è tanto ossigeno. Questo segnale dice alla cellula di eliminare l'O2 in eccesso che non le serve, quindi la...

La presenza di O2 induce un processo di degradazione del fattore necessario a migliorare l'ossigenazione. Se c'è poco O2, bisogna abituare le cellule a far attivare il fattore di attivazione per l'ossigenazione. Questo fattore è un secondo messaggero che deve segnalare posizionandosi davanti ai geni che sono necessari per attivare l'eritropoiesi, attivare il metabolismo e produrre vasi sanguigni. Per produrre globuli rossi abbiamo bisogno di cellule del midollo osseo, che si specializzano, entrano in circolo, ecc... Questo avviene in qualche giorno.

Per amplificare queste attività a scopo di adattamento nell'attività sportiva, si consiglia di fare attività in ipossia, perché aumenta la capacità di trasporto dell'ossigeno.

GLI ORGANELLI DELLA CELLULA EUCARIOTICA (approfondisci anche un po' dal libro)

Organello: deriva dalla tecnica di osservazione delle cellule in cui vediamo organizzati degli elementi.

Nontutti gli organelli sono delimitati a membrana, ma molti si. La membrana interna continua nella composizione di cisterne che costituiscono il reticolo endoplasmatico, classificato in liscio e rugoso (RER). Rugoso quando all'esterno ci sono i ribosomi; mentre il liscio non ha ribosomi. → Ci sono anche altre cisterne più spostate Apparato di Golgi: secrezione di proteine che sono state prodotte dalla cellula. Ci sono tante altre vescicole: lisozomi, perossisomi, vescicole di trasporto… Le strutture non sono galleggianti!!!!! Ma ci sono il citosol (ciò che non è organizzato, la parte fluida) e anche i filamenti del citoscheletro, tengono i mitocondri e il nucleo in posizione.

NUCLEO

• Sede in cui avviene la duplicazione del DNA, che deve avvenire quando ho bisogno di produrre cellule nuove. Il quale è un processo continuo perché devo continuamente cambiare le mie cellule.
• Vi è il controllo genetico sulle attività

cellulari• → Dentro il nucleo c’è il nucleolo è un addensamento dentro al nucleo che corrisponde a quellaparte dei nostri cromosomi in cui ci sono i geni per le proteine che andranno a costituire i ribosomie gli rRNA. Abbiamo tante copie di geni dato che ci sono tante sequenze ripetute. I ribosomifunzionano nel citoplasma, non nel nucleo. La membrana nucleare (esterna e interna) è bucata, ha ipori nucleari. Sono dei fori selettivi a forma di canestro. I pori attraversano tutte e due lemembrane nucleari.Vicino alla membrana ci sono anche delle proteine periferiche, che si appoggiano sulla membrananucleare e danno sostegno alla membrana affinchè essa non collassi. Poi ci sono le proteine dellalamina nucleare che mantengono il nucleo organizzato in modo che i filamenti di cromatina non sispostino in maniera confusa. La lamina nucleare è addossata alla membrana nucleare. Tutto ciò chenon è cromatina, che non è nucleolo.

Se il nucleo perde organizzazione nella struttura... il danno è tollerato dal sistema biologico, però porta dei difetti. L'effetto dannoso è definito nell'ambito delle cellule muscolari (distrofia muscolare) e nell'ambito dello sviluppo dell'individuo (invecchiamento precoce = progerie). Quest'ultima è una malattia genetica generalmente trasmessa dal cromosoma paterno. La prognosi è di circa 13-15 anni di vita. Dovuta a una proteina sulla lamina nucleare. Il nucleo in pratica si accortaccia, si ripiega, perché non c'è la rete di contorno su cui la membrana nucleare si dovrebbe disporre. La lettura del programma genetico sui cromosomi è così confusa che porta a interrompere la temporalità con cui dobbiamo leggere le info, perché non tutte le info vanno lette allo stesso momento.

• Nel nucleo avviene la trascrizione processo che permette alla cellula di

produrre trascritti, cioè RNA. Quindi nel nucleo si producono tutti gli RNA della cellula (eccezione: nei mitocondri può avvenire anche la trascrizioni in quantità minime).

Esperimento di HammerlingDimostra di come l'inclusione di un nucleo in una cellula si realizzano tutte le strutture necessarie per far quell'organismo.

C'è un momento di vita delle cellule (quelle che vanno incontro a mitosi e meiosi) in cui cambiano completamente composizione, quindi nella cellula vedo la comparsa di filamenti di cromosomi.!!!!!!!!!! → Cromatina struttura di organizzazione del DNA nella cellula che sta svolgendo la sua attività funzionale a cui si è specializzata (fegato, neurone, muscolo ecc...). Ma se la cellula invece deve aiutare la produzione di cellule nuove non vedo la cromatina, ma la struttura cromosomica. La cromatina la vedo in una cellula non in divisione.

Il DNA deve essere contenuto nel nucleo in ordine. Nella figura del

cromosoma (forma ad X) ci sono 2elementi (cromatidi fratelli) , uniti dal centromero, la parte del cromosoma con funzione strutturale per trattenere le copie identiche di DNA (cromatidi fratelli) prodotte dalla cellula nella replicazione del DNA.

→Se conto 46 cromosomi 92 cromatidi fratelli

Le estremità dei cromosomi (telomeri) sono organizzati in modo da impedire che gli enzimi digestivi dellacellula se li mangiucchino. Se vedo il telomero vuol dire che vedo una cellula in divisione (cellula nonspecializzata). La cellula epatica ad esempio se sta facendo fegato allora vedrò la cromatina, perché è giàspecializzata.

Cromosomi omologhi: riferito al fatto che li abbiamo ereditati da 2 genitori. Le 2 tipologie si chiamano omologhi (padre e madre).

CROMATINA

Sistema di adattamento cellulare: arrotolare il filamento di DNA attorno a istoni, 2 giri attorno a una struttura proteica fatta di 8 istoni. Si forma una struttura regolare. 8 istoni + DNA avvolto = nucleosoma.

Leproteine che permettono l'avvolgimento di DNA sono basiche. Nel nucleo le proteine più abbondanti sono le proteine istoniche. La distanza tra un nucleo soma e l'altro è una distanza ben definita. Quando diventa cromosoma, queste strutture continuano ad avvolgersi (quindi non si ha più una collana di perle ma una matassa) e compattarsi. Quindi la cromatina è il DNA organizzato con avvolgimenti attorno a istoni. Le proteine istoniche sono uguali a 2 a 2. Le informazioni che abbiamo nei cromosomi non devono essere sempre disponibili alla cellula. Ad un certo punto essa smette di fare quello che non è più necessario. Se sono fegato perché dovrei tenere il filamento di DNA del neurone trascrivibile? Lo impacchetto, si eterocromatizza il DNA. Vuol dire che condenso la cromatina, quindi nella cellula non c'è il cromosoma ma un pezzetino di DNA in cui i nucleo somi sono vicini e arrotolati.