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1 TEORIA CELLULARE (Virchow; Schleiden; Schwann. 1850) 1)Tutti gli organismi sono formati da una o più cellule; 2)La cellula è la più piccola unità che presenta le proprietà tipiche della vita; 3)Le cellule si moltiplicano solo in seguito a crescita e divisione di cellule preesistenti.

2 A FRONTE DI UNA NOTEVOLE VARIETA DI FORME E FUNZIONI, DIFFERENTI TIPI DI CELLULE SONO ACCOMUNATI DAL POSSEDERE TUTTE: 1) CITOPLASMA; 2) NUCELOIDE O NUCLEO; 3) MEMBRANA PLASMATICA

3 LA MICROSCOPIA

4 SE SI RADDOPPIA IL DIAMETRO DI UNA CELLULA, IL SUO VOLUME DIVENTERA 8 VOLTE MAGGIORE, MENTRE LA SUPERFICIE AUMENTERA DI APPENA 4 VOLTE! VOLUME DELLA CELLULA = CONTIENE TUTTE LE SOSTANZE NECESSARIE PER FAR AVVENIRE LE REAZIONI BIOCHIMICHE ALL INTERNO DELLA STESSA CELLULA. SUPERFICIE DELLA CELLULA = CONSENTE LO SCAMBIO DI SOSTANZE TRA AMBIENTE EST. ED INT. E VICEVERSA. CONCLUSIONE: : LE CELLULE DEVONO MANTENERE LE DIMENSIONI DEL LORO DIAMETRO ENTRO UN CERTO LIMITE, ALTRIMENTI CI SAREBBE UNA ECCESSIVA DISCREPANZA TRA SUPERFICIE (QUANTITA DI SOSTANZE CHE POSSONO SCAMBIARSI) E VOLUME (QUANTITA DI REAZIONI BIOCHIMICHE CHE POSSONO SVOLGERSI)!

5 CELLULA PROCARIOTICA

6 DOMINIO PROCARIOTI SOTTODOMINI EUBATTERI ARCHEOBATTERI GRAM + GRAM -

7 3 µm EUBATTERI

8 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEGLI EUBATTERI 1) DIMENSIONI RELATIVAMENTE PICCOLE (POCHI µm DI LUNGHEZZA); 2) PARETE CELLULARE; 3) CAPSULA; 4) MEMBRANA PLASMATICA; 5) CROMOSOMA (ED EVENTUALMENTE UNO O Più PLASMIDI); 6) RIBOSOMI; 7) MESOSOMI; 8) FIMBRIE, PILI, FLAGELLI; 9) TALORA POSSONO SPORULARE. IMP: NON HANNO UN SISTEMA ENDOMEMBRANOSO!

9 ARCHEA MANCANO DI PEPTIDOGLICNI NELLA PARETE CELL., LA MEMBR. CELL. E COSTITUITA DA LIPIDI DIFFERENTI RISPETTO A QUELLI DEGLI EUBATTERI, LA STRUTTURA DEI LORO GENI, NONCHE LA SEQUENZA DI MOLTI LORO RNA E PROTEINE E PIU SIMILE A QUELLA DEGLI EUCARIOTI PIUTTOSTO CHE A QUELLA DEGLI EUBATTERI.

10 CELLULA EUCARIOTICA

11

12 COMPARTIMENTALIZZAZIONE TUTTI GLI ORGANISMI MULTICELLULARI, (COMPRESI VEGETALI, FUNGHI ED ANIMALI) SONO COSTITUITI DA CELLULE EUCARIOTICHE. ESISTONO CMQ. ALCUNI ORGANISMI EUCARIOTI UNICELLULARI (PROTOZOI, AMEBE E LIEVITI)

13 Nucleo DESCRITTO PER LA PRIMA VOLTA NEL 1831 DA ROBERT BROWN. E L ORGANULO CELL. PIU GRANDE E CARATTE= RISTICO DELLE CELL EUCARIOTICHE. LA SUA DIMEN= SIONE E DI POCHI µm.

14 ALL INTERNO DEL NUCLEO SI TROVANO CROMATINA (DNA + PROTEINE ISTONICHE E PROTEINE NON ISTONICHE), RNA E NUMEROSI ENZIMI. E SEPARATO DAL CITOPLASMA GRAZIE AD UN INVOLUCRO NUCLEARE (DOPPIA MEMBRANA). LA MEMBRANA PIU ESTERNA E CONTINUA CON IL RETICOLO ENDOPLASMATICO. LE DUE MEMBR. SI FONDONO IN PROSSIMITA DEI PORI NUCLEARI. ALTRA IMPORTANTE STRUTTURA SUB-NUCLEARE E IL NUCLEOLO.

15 Reticolo Endoplasmatico Estesa rete interconnessa di canali membranosi e vescicole chiamate cisterne. Ogni singola cisterna, racchiuso da un unica membrana, contiene il lume della cisterna.

16 Reticolo Endoplasmatico Ruvido (RER) RE ASSOCIATO A RIBOSOMI. PRINCIPALE SEDE DI SINTESI DI PROTEINE DI SECREZIONE. CELLULE AD INTENSA ATTIVITA SECRETORIA HANNO UN RER MOLTO ESTESO (ES: CELLULE DEL PANCREAS ENDOCRINO). LA MEMBR ESTERNA DEL RER E STRETTAMENTE CORRELATA, SIA STRUTTU= RALMENTE CHE FUNZIONALMENTE CON L INVOLUCRO NUCLEARE. P.S.: I RIBOSOMI LIBERI NEL CITOSOL FONDAMENTAMENTALMENTE SINTETIZ= ZANO PROTEINE CHE RIMANGONO ALL INTERNO DELLA CELLULA.

17 Reticolo Endoplasmatico Liscio (REL) LE SUE MEMBRANE NON SONO ASSOCIATE AI RIBOSOMI. SVOLGE ESSENZIALMENTE LA FUNZIONE DI SINTETIZZARE LIPIDI CHE DIVENTE= RANNO PARTE DELLE MEMBRANE CELLULARI. CELLULE QUALI GLI EPATOCITI HANNO UN REL MOLTO ESTESO

18 Complesso del Golgi Pila di cisterne membranose cui non sono associati ribosomi. Generalmente è posizionato in prossimità di complessi di membrane del RER, in particolare tra questo e la membrana citoplasmatica. All interno del complesso avvengono delle modifiche post-traduzionali traduzionali (aggiunta di piccoli gruppi funzionali o di lipidi o di glucidi) delle proteine sintetizzate dal RER. Una volte modificate, le proteine gemmano dalla faccia del Golgi rivolta verso la membrana cellulare.

19 Lisosomi Vescicole contenenti più di 30 enzimi idrolitici necessari per la digestione di molte molecole complesse (prot, lipidi, ac. nucleici, polisaccaridi). Si originano per gemmazione di vescicole dal complesso del Golgi. Il ph al loro interno è di ca. 5. Es. di loro funzionamento: le molecole alimentari che entrano all interno della cellula mediante endocitosi. Le vescicole endocitiche possono quindi fondersi con il lisosoma che inizierà a degradare il contenuto della vescicola. Altri processi: 1) Autofagia (Rimozione di organelli difettosi); 2) Fagocitosi (Eliminazione di batteri o particelle cellulari ad opera dei fagociti). MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMALE (Es. Tay-Sachs)

20 RICAPITOLANDO

21 Mitocondri Al loro interno avviene la Respirazione Cellulare. Processo attraverso cui molecole carburante (Glucidi, Lipidi) sono degradate da reazioni in parte citosoliche ed in parte mitocondriali a CO2 ed H2O con rilascio di energia, per circa il 43% catturata dalle molecole di ATP. Le molecole carburante vengono bruciate grazie all O2, ecco perché si parla di respirazione!

22 TEORIA DELL ENDOSIMBIONTE 1,5 MLD. DI ANNI FA SI PASSAVA DA UN ATMOSFERA RIDUCENTE AD UNA OSSIDANTE NASCITA DEI MITOCONDRI

23 Il Citoscheletro Il citosch. È un sistema di filamenti e tubuli proteici interconnessi tra loro Che si estende ovunque nel citoplasma delle cell. eucariotiche. Molto importnate per dare sostegno e forma alle cellule euc. Animali, molto meno imp. Nelle cellule vegetali dove la Parete Cellulare svolge un ruolo chiave nel mantenimento della forma e della strutt. Cell.

24 Nelle cell. animali il citsch. comprende: 1) Microtubuli; 2) Filamenti Intermedi; 3) Microfilamenti. Nelle cell. vegetali sono presenti solo microtubuli e microfilamenti. Molti microtubuli citoscheletrici nelle cell. animali si originano e si irradiano a partire da una regione della cell. nota come CENTROSO= MA. In questa regione si trovano due organelli fatti da microtubuli: i CENTRIOLI

25 ALCUNI MOVIMENTI CELL. COME IL MOTO A FRUSTA DEGLI SPERMATOZOI DIPENDONO DAI MICROTUBULI E DALLE LORO PROTEINE MOTRICI (LE DINEINE E LE CHINESINE). I MICROFILAMENTI SONO INVECE RESPONSABILI DEL MOTO AMEBOIDE O LA CONTRAZIONE DELLE CELLULE MUSCOLARI (MIOSINE). INFINE, DURANTE LA DIVISIONE CELLULARE, I CROMOSOMI VENGONO SEPARATI E MOSSI GRAZIE AI MICROTUBULI MENTRE IL CITOPLASMA E DIVISO AD OPERA DEI MICROFILAMENTI.

26 PARETE CELLULARE, CLOROPLASTI E VACUOLO CENTRALE: LE PRINCIPALI STRUTTURE SPECIALIZZATE DELLE CELLULE VEGETALI

27 TEORIA DELL ENDOSIMBIONTE 1,5 MLD. DI ANNI FA SI PASSAVA DA UN ATMOSFERA RIDUCENTE AD UNA OSSIDANTE NASCITA DEI CLOROPLASTI

28 COMPARAZIONE TRA ALCUNE CARATTERISTICHE DELLE CELL. PROCARIOTICHE ED EUCARIOTICHE CARATTERISTICA PROCARIOTI EUCARIOTI Dimensione Pochi µm Decine di µm* Nucleo delimitato da Membrana No Organuli No Si Microtubuli No Si Microfilamenti No Si Filamenti intermedi No Si Esocitosi ed Endocitosi No Si Modal. Divisione Cell. Scissione Mitosi e Meiosi Informazione Genetica DNA + Proteine DNA + Proteine (Cromosomi) Maturazione dell RNA Scarsa Elevata Ribosomi Piccoli (70S) Grandi (80S) ** Le cellule eucariotiche sono ca. 10 volte più grandi delle procariotiche come Dimensioni lineari e 1000 volte maggiori come volume. Si

29 E stimato che nel corpo umano sono presenti circa cellule che costituiscono i differenti tessuti, organi e apparati

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