organismi pluricellulari Differenziamento compartimentalizzazione

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Albana Rinaldi
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2 Negli organismi pluricellulari ogni unità partecipa all insieme, incapace di vita autonoma ma unità di base della struttura e funzione dell organismo. Gli organismi pluricellulari sono caratterizzati dalla suddivisione del lavoro tra i tessuti e gli organi, e ciò dipende dalla specializzazione della funzione e della struttura di una cellula. La singola cellula dei Procarioti deve essere in grado di effettuare tutte le funzioni necessarie per la crescita, la sopravvivenza e la riproduzione e non può permettersi la specializzazione. Differenziamento Correlazione struttura-funzione. Capacità di alcune cellule di assumere funzioni specifiche pur condividendo il medesimo corredo di informazione genetica, modificando il fenotipo cellulare. La compartimentalizzazione permette alle cellule eucariotiche, anche se diversi ordini di grandezza più grandi di quelle batteriche di mantenere concentrazioni di enzimi e composti localmente elevate per permettere il verificarsi di processi cellulari in modo efficiente.

8 IL SISTEMA DI ENDOMEMBRANE (RE, Apparato di Golgi, Lisosomi, Endosomi) Becker, Kleinsmith, Jardin, Bertoni, Il mondo della cellula 2009 Pearson Paravia Bruno Mondadori S.p.A

Il RE rugoso è coinvolto nella biosintesi e nella maturazione delle proteine (aggiunta di carboidrati, ripiegamento, assemblaggio in unità multimeriche, eliminazione delle proteine non ripiegate).

11 Il RE rugoso è coinvolto nella biosintesi e nella maturazione delle proteine (aggiunta di carboidrati, ripiegamento, assemblaggio in unità multimeriche, eliminazione delle proteine non ripiegate). RE come controllo di qualità: ERAD degradazione associata al RE. RE liscio: Detossificazione dei farmaci (idrossilazione mediata da membri del citocromo P-450 dette monossigenasi o ossidasi a funzione mista) Metabolismo dei carboidrati (glucosio 6-fosfatasi) negli epatociti Accumulo di calcio (reticolo sarcoplasmatico nelle cellule muscolari) Biosintesi degli steroidi Biosintesi delle membrane

13 Deve il suo nome all italiano Camillo Golgi che per primo descrisse questa struttura nel MODELLO DELLE CISTERNE STAZIONARIE MODELLO DI MATURAZIONE DELLE CISTERNE

14 Una serie di cisterne si chiama pila del Golgi

15 N-glicosilazione (Asn) O-glicosilazione (Ser/ Thr)

16 N-glicosilazione

17 INDIRIZZAMENTO DEGLI ENZIMI LISOSOMIALI SOLUBILI AI LISOSOMI GRAZIE AL SEGNALE DI MANNOSIO 6-FOSFATO

18 VIA SECRETORIA

19 VIA DI SECREZIONE SECREZIONE COSTITUTIVA SECREZIONE REGOLATA 1967 GEORGE PALADE Cellule secernenti di pancreas Autoistoradiografia al TEM

20 ESOCITOSI Esempi: Le cellule animali secernono ormoni proteici, muco, proteine del latte ed enzimi digestivi. Le cellule delle piante secernono enzimi e proteine associate alla parete cellulare.

21 ENDOCITOSI Allo stato stazionario la composizione della membrana plasmatica dipende dall equilibrio tra esocitosi ed endocitosi Esocitosi ed endocitosi tipici di cellule eucariotiche

FAGOCITOSI Particelle di diametro > 0,5 micron Negli organismi pluricellulari la fagocitosi è solitamente ristretta a cellule chiamate Fagociti

22 FAGOCITOSI Particelle di diametro > 0,5 micron Negli organismi pluricellulari la fagocitosi è solitamente ristretta a cellule chiamate Fagociti (neutrofili e macrofagi utilizzano la fagocitosi come difesa). Le amebe grazie a pseudopodi inglobano particelle formando un vacuolo fagocitico.

Endocitosi mediata da recettore Vescicole rivestite da clatrina E il meccanismo principale grazie al quale cellule di mammifero internalizzano ormoni, fattori di

23 Endocitosi mediata da recettore Vescicole rivestite da clatrina E il meccanismo principale grazie al quale cellule di mammifero internalizzano ormoni, fattori di crescita, enzimi, anticorpi, colesterolo, tossine. Michael Brown e Joseph Goldstein premio Nobel 1986 Studi sulla internalizzazione delle LDL (lipoproteine a bassa densità)

Le vescicole rivestite da clatrina sono coinvolte nel trasporto selettivo di proteine dal TGN agli endosomi e nell endocitosi dei complessi recettore-ligando della MP.

25 Le vescicole rivestite da clatrina sono coinvolte nel trasporto selettivo di proteine dal TGN agli endosomi e nell endocitosi dei complessi recettore-ligando della MP. Le vescicole rivestire da COPI (coat protein I) facilitano il trasporto retrogrado di proteine dal complesso di Golgi al RE e tra le cisterne golgiane. Ruolo di ARF, fattore di ribosilazione dell ADP nella formazione della vescicola. Le vescicole rivestite da COPII sono coinvolte nel trasporto di materiale dal RE al Golgi. Ruolo di Sar (simile ad ARF) nella formazione della vescicola. Sia l assemblaggio che la dissociazione del rivestimento di clatrina è un processo che richiede energia AP (adaptin protein) PROTEINA ADATTATRICE Dinamina è una GTPasi citosolica richiesta per la strozzatura della fossetta rivestita e per la chiusura della vescicola gemmante.

26 TRISKELION unità strutturale di base dei reticoli di clatrina Tale organizzazione permette un esteso contatto longitudinale tra i polipeptidi di clatrina, conferendo forza meccanica

27 Il lisosoma è un organello che contiene enzimi digestivi, capaci di degradare tutte le principali molecole biologiche. Scoperti da C. De Duve nei primi anni 50 grazie alla centrifugazione differenziale. Diametro 0,5 µm. Circondati da una singola membrana. Pompe protoniche ATP dipendenti mantengono il ph 4-5. La regione luminale delle proteine lisosomiali è altamente glicosilata. IDROLASI ACIDE: 5 fosfatasi, 14 proteasi, 2 nucleasi, 6 lipasi, 13 glicosidasi e 7 solfatasi.

28 I lisosomi si sviluppano dagli endosomi. Gli enzimi lisosomiali vengono impacchettati in vescicole che gemmano dal TGN grazie al segnale mannosio 6-fosfato e viaggiano verso gli endosomiprecoci con cui si fondono, formando un endosomatardivo, quando il phsi abbassa a 5,5. Le pompe protoniche abbassano il pha 4 e le idrolasi si attivano. Alternativmente l endosomatardivo si può fondere con un lisosoma già esistente. Funzioni: Fagocitosi Endocitosi mediata da recettore Autofagia (macrofagia e microfagia) Digestione extracellulare

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