Il volume delle cellule è approssimativamente costante per ciascun tipo cellulare nell ambito della stessa specie o di specie affini ed è

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Cosimo Ranieri
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1 Introduzione allo studio della citologia

2 Introduzione allo studio della citologia

affini ed è indipendente dalle dimensioni dell organismo.

3 Legge di Driesch Il volume delle cellule è approssimativamente costante per ciascun tipo cellulare nell ambito della stessa specie o di specie affini ed è indipendente dalle dimensioni dell organismo. La diversa dimensione degli organismi è dovuta al numero delle cellule e non alle loro dimensioni.

4 Unità di misura in biologia 1 mm = 10-3 m 1 µm = 10-6 m 1 nm = 10-9 m 1 Å = m occhio 0,2 mm microscopi Il limite di visibilità dell occhio umano è 0.2mm

5 Unità di misura biologiche e potere di risoluzione Il potere di risoluzionedell occhio umano è 0.2 mm (200µm ) Il potere di risoluzionedel microscopio ottico arriva circa a 0.2µm (200nm) Il limite di risoluzione del microscopio elettronico è 0.2nm

6 Cellule procariote Cellule eucariote

sistema di membrane che separi il materiale genetico

7 Cellule procariote Escherichia Coli Sono organismi unicellulari caratterizzati dall assenza di un sistema di membrane che separi il materiale genetico e parte del protoplasma dalle restanti parti. Mancano di nucleo.

8 Cellule eucariote

9 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

10 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

11 Membrana plasmatica o membrana cellulare o plasmalemma E una sottile membrana di circa 10 nm che avvolge la cellula separandola dall esterno e regolando lo scambio di sostanze trofiche.

12 Membrana plasmatica La struttura della membrana è dovuta ad una percentuale costitutiva dilipidinell ordine del 37-43%. Fra questi i più rappresentati sono ifosfolipidi.

13 Fosfolipidi fosfato glicerolo Testa Polare (idrofila) acidi grassi Coda Apolare (idrofoba)

14 Fosfolipidi I lipidi di membrana sonomolecole anfipatichecaratterizzate cioè da un polo idrofilo e da una coda idrofoba. Questo ne determina un preciso orientamento spaziale nella costituzione di tutte le biomembrane cioè la costituzione del doppio strato molecolare (bilayer lipidico)

15 Modello a mosaico fluido Lo strato bimolecolare fosfolipidico costituisce l intelaiatura alla quale sono adsorbite in superficie le proteine oppure intercalate attraversandolo in parte o in totalità.

16 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

17 Nucleo Nei procariotiil materiale genetico e mescolato al citoplasma Negli eucariotie segregato all interno di un territorio circoscritto da involucro

18 Nucleo Nucleo Nucleolo Membrana Nucleare Pori nucleari

19 Nucleo

20 Nucleo Contiene: 1) un 30 % di DNA 2) un 15 % di RNA 3) una grande quantita di nucleoproteine istoniche e non istoniche Gli istoni sono proteine che si legano bene al DNA. Le proteine non istoniche non legano DNA.

21 Funzioni del Nucleo E preposto: 1) alla trasmissione dei caratteri ereditari 2) alla direzione della sintesi proteica Tutte le proteine sono sintetizzate nel citoplasma

22 Nucleo Sintesi proteica TRASCRIZIONE Membrana nucleare TRADUZIONE Citoplasma

23 Nucleolo E un area di produzione di ribosomi

24 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

25 Cellula La componente fluida viene chiamata citosol. Nel citosol si trovano immersi gli organuli strutture metabolicamente attive che compiono funzioni specifiche

26 Organuli cellulari di una cellula eucariote membrana cellulare membrana nucleare nucleolo Citoplasma: reticolo endoplasmatico liscio rugoso ribosomi complesso del Golgi mitocondri Lisosomi Centrioli microtubuli microfilamenti

Resolution The resolution of an optical microscope is defined as the shortest distance between two points on a specimen that can still be sufficiently distinguished by the

27 Resolution The resolution of an optical microscope is defined as the shortest distance between two points on a specimen that can still be sufficiently distinguished by the observer or camera system as separate entities. Wide-field NA= x oil λex 488nm, λem 520nm Lateral res 200 nm Wide-field NA=0.9 50x oil λex 488nm, λem 520nm Lateral res 350 nm

28 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

29 Organizzazione della cellula 3 cellula 2 1. membrana cellulare 2. nucleo 3. citoplasma 1

30 Cellula La componente fluida viene chiamata citosol. Nel citosol si trovano immersi gli organuli strutture metabolicamente attive che compiono funzioni specifiche

31 Organuli cellulari di una cellula eucariote membrana cellulare membrana nucleare nucleolo citoplasma reticolo endoplasmatico liscio rugoso ribosomi complesso del Golgi mitocondri lisosomi citoscheletro microtubuli microfilamenti

32 Organuli cellulari di una cellula eucariote membrana cellulare membrana nucleare nucleolo citoplasma reticolo endoplasmatico liscio rugoso ribosomi complesso del Golgi mitocondri lisosomi citoscheletro: microtubuli microfilamenti

33 Reticolo endoplasmatico È costituito da membrane che circoscrivono cavità chiuse, tubulari e cisterne.

34 Reticolo endoplasmatico Distinto in due componenti Reticolo endoplasmatico rugoso (RER) (associato ai ribosomi) Reticolo endoplasmatico liscio (REL)

35 Reticolo endoplasmatico rugoso

36 Reticolo endoplasmatico rugoso La superficie esterna delle membrane può essere rivestita di granuli di nm: i RIBOSOMI Sintesi proteica

37 Ribosomi

38 Reticolo endoplasmatico rugoso I ribosomi possono essere adesi alla membrane oppure liberi nella matrice singolarmente. I ribosomi sono quantitativamente più rappresentati in quelle cellule impegnate nella sintesi proteica.

39 Reticolo endoplasmatico liscio FUNZIONI: Sintesi di lipidi e steroidi Detossificazione di alcuni composti Rimaneggiamento di tutte le membrane della cellula

40 Reticolo endoplasmatico liscio Il REL, in forma di piccole vescicole o sacculi indipendenti, è particolarmente abbondante nelle cellule epatiche e in tutte le cellule che producono ormoni steroidei.

41 Apparato del Golgi f. maturazione cisterne f. formazione E un sistema di membrane endoplasmatiche ordinate secondo uno schema comune a tutte le cellule eucariote.

42 Apparato del Golgi Le funzioni dell apparato di Golgi consistono: 1) Nel completamento della sintesi di glicoproteine e glicolipidi 2) Condensazione dei prodotti di sintesi e segregazione in organuli delimitati da membrana.

budding from rough endoplasmic reticulum Migrating

43 Cisternae Proteins cis face trans face Transport vesicle Golgi apparatus Protein Ribosome Vesicle budding from rough endoplasmic reticulum Migrating transport vesicle Fusion of vesicle with Golgi apparatus

44 Sono vescicole rotondeggianti contenenti idrolasi acide e costituiscono il sistema digestivo della cellula Lisosomi

45 Cytoplasm Phagocytosis Food vesicle Endoplasmic reticulum Golgi apparatus Plasma membrane Extracellular fluid Digestion of phagocytized food particles or cells Lysosomes Old or damaged organelle Transport vesicle Breakdown of old organelle

46 Citoscheletro E un complesso sistema costituito da un intricata rete di filamenti e tubuli proteici che concorre a determinare la forma della cellula ed il movimento degli organuli intracellulari.

47 Citoscheletro E costituito da proteine globulari e fibrose che si organizzano in strutture flilamentose stabili: 1) i MICROFILAMENTI ed in strutture cilindriche cave 2) i MICROTUBULI

48 Mitocondri Sono organuli citoplasmatici presenti in tutte le cellule eucariote animali e vegetali e assenti nelle cellule procariote (batteri)

49 Mitocondri

50 Struttura submicroscopica dei mitocondri C IM OM IM = membrana interna OM = membrana esterna C = creste La membrana interna e quella esterna sono di natura lipoproteica.

51 Struttura submicroscopica dei mitocondri ** * Tra le due membrane mitocondriali rimane compreso un sottile spazio di circa 10 nm, la camera mitocondriale esterna*. La camera mitocondriale interna** è variabile a seconda dell estensione delle creste.

52 DNA Mitocondriale!!!

53 DNA Mitocondriale!!! Il contenuto della camera interna, è la matrice mitocondriale. Essa contiene dei ribosomi (mitoribosomi) ed alcuni filamenti di DNA mitocondriale

54 Mitocondri X Alle differenti parti dei mitocondri sono legate funzioni differenti e distinte il cui principale risultato, utile all economia della cellula, è la produzione di ATP e l accumulo di ioni Ca++.

L energia liberata nel corso delle reazioni metaboliche viene immagazzinata

55 Funzione dei mitocondri come centrali energetiche della cellula I mitocondri rappresentano la centrale energetica della cellula. L energia liberata nel corso delle reazioni metaboliche viene immagazzinata come ATP. Tale energia è resa disponibile all occorrenza della cellula mediante scissione di ATP.

56 Gli spermatozoi!

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