Biologia generale Prof.ssa Bernardo

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1 Cellula procariotica cellula eucariotica

2 CELLULE EUCARIOTICHE Le cellule eucariotiche sono di maggiori dimensioni, rispetto a quelle procariotiche (almeno 10 volte più grandi) Oltre a: membrana plasmatica, citoplasma, DNA e ribosomi (comuni a tutte le cellule) sono presenti diversi organuli intracellulari: Nucleo Altre strutture: Reticolo Endoplasmatico Apparato del Golgi Lisosomi Perossosomi e Vacuoli Mitocondri Cloroplasti (solo in cellule vegetali) Centrioli Citoscheletro

3 NUCLEO ORGANULO (ORGANELLO) PIU GRANDE DELLA CELLULA occupa circa il 10% del volume cellulare Compartimento delimitato da una doppia membrana che contiene il genoma (materiale genetico) delle cellule E il centro di controllo delle attività cellulari: sintesi proteica e, inoltre, duplicazione del DNA durante la divisione cellulare

4 NUCLEO Dentro il nucleo vi è la cromatina= complesso di DNA e proteine. Quando le cellule va incontro a divisione cellulare, il nucleo si duplica e si divide in due, allora la cromatina si condensa in grandi strutture visibili anche al microscopio ottico: i cromosomi

5 NUCLEO Delimitato da un involucro nucleare costituito da 2 membrane concentriche sulle quali vi sono dei pori: i pori nucleari, attraverso cui circolano molecole fra il nucleo ed il citoplasma.

6 Cosa entra nel nucleo? Proteine e nucleotidi Cosa esce dal nucleo? RNA RNA ribosomale RNA messaggero

7 NUCLEOLO Regione interna al nucleo, implicata nella sintesi dei speciali molecole di RNA che servono a costituire i ribosomi (RNA ribosomale)

8 RIBOSOMI Particelle subcellulari, deputati alla sintesi proteica Vi sono i ribosomi liberi nel citoplasma e i ribosomi collegati al Reticolo endoplasmatico

9 Le proteine destinate al citosol, nucleo, mitocondri, cloroplasti, perossisomi, sono sintetizzate sui ribosomi liberi Le proteine destinate alla secrezione esterna alle cellule, oppure alla struttura del reticolo, dell apparato del Golgi, ai lisosomi e alla membrana plasmatica sono sintetizzate sui ribosomi associati al reticolo endoplasmatico rugoso (RER)

10 RETICOLO ENDOPLASMATICO RETICOLO DI TUBULI E CISTERNE CHE SI ESTENDE DALLA MEMBRANA NUCLEARE AL CITOPLASMA E RACCHIUSO DA UNA MEMBRANA CONTINUA RE LISCIO (metabolismo dei lipidi) RE RUGOSO (sintesi proteica) (REL)

11 RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGOSO RER Il reticolo endoplasmatico RUGOSO è contiguo all involucro nucleare; presenta sulla sua superficie una serie di granuli, i RIBOSOMI. Nel RER avviene la sintesi delle proteine e il loro trasporto.

12 RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO REL Il REL è contiguo al RER

13 PRINCIPALI FUNZIONI DEL REL 1)è sede di sintesi di lipidi come il colesterolo, ormoni steroidei, trigliceridi, fosfolipidi. Sarà quindi più sviluppato nelle cellule epatiche ed adipose. 2) è sede di neutralizzazione di sostanze tossiche come l'alcool o farmaci. Anche questa funzione spiega il suo sviluppo nelle cellule epatiche. 3) E' sede del metabolismo del glicogeno, molecola che negli animali troviamo nel fegato, nei muscoli. 4) immagazzina ioni Ca 2+, specie nelle cellule muscolari dove è molto sviluppato.

14 ESPORTAZIONE DI PROTEINE E LIPIDI DAL R.E. Il trasporto di molecole lungo la via secretoria avviene in VESCICOLE DI TRASPORTO, che si originano per gemmazione dalla membrana di un organello (Reticolo endoplasmatico) e si fondono con la membrana di un secondo organello (Apparato del Golgi prima e membrana cellulare poi) Le proteine destinate a far parte della membrana plasmatica sono integrate nella membrana della vescicola che si fonde letteralmente con la membrana plasmatica

15 ESPULSIONE MEDIATA DA PROCESSO DI ESOCITOSI

16 APPARATO DEL GOLGI Costituito da sacche appiattite (cisterne) racchiuse da membrane. -Le cisterne sono la sede in cui si raccolgono e trasformano le molecole prodotte dal reticolo endoplasmatico e le riversano all esterno, mediante la formazione di vescicole che si fondono con la membrana plasmatica -Sono anche la sede su cui si formano i lisosomi -Tra le trasformazioni vi è la glicosilazione delle proteine

17 LISOSOMI Sono organuli sferici, relativamente grandi, rivestiti da una sottile membrana. Derivano per gemmazione dall'apparato di Golgi. Contengono enzimi digestivi (anche 50 tipi diversi), per questo sono considerati gli spazzini della cellula. Ciò che viene digerito può provenire: dall'interno della cellula come nel caso di organuli danneggiati dall'esterno della cellula, introdotto per endocitosi.

18 Cosa viene introdotto per endocitosi? ENDOCITOSI si può trattare di batteri fagocitati (nel caso dei macrofagi), di particelle di cibo (nel caso dei protisti), di molecole come il colesterolo che potrà essere utilizzato dalla cellula. Le molecole semplici ottenute dalla digestione dei lisosomi possono essere: 1) riciclate finendo nel citosol per essere riutilizzate 2) espulse all'esterno mediante processo di esocitosi

19 ENDOCITOSI= FAGOCITOSI Un ameba sta fagocitando un paramecio

20 I PEROSSISOMI altri organuli simili ai lisosomi, ne differiscono per il contenuto enzimatico. I perossisomi contengono le catalasi, enzimi specializzati per effettuare reazioni ossidative, che impiegano l'ossigeno molecolare. Grossi perossisomi delle cellule del fegato e del rene sono importanti nel neutralizzare la tossicità di numerose molecole, ossidandole; quasi la metà dell'alcol che beviamo viene neutralizzata dai perossisomi.

21 SINTESI PROTEICA 2 FASI: TRASCRIZIONE - NEL NUCLEO TRADUZIONE - SUI RIBOSOMI

22 TRASCRIZIONE La doppia elica di una porzione del DNA viene prima srotolata da un enzima che provvede ad aprire la doppia elica

23 TRASCRIZIONE uno dei due filamenti fa da stampo per costruire una molecola complementare di RNA messaggero che uscirà dal nucleo

24 Dalla trascrizione alla traduzione La molecola di RNA messaggero raggiungerà i ribosomi dove avverrà la polimerizzazione delle proteine