PEROSSISOMI. Nuclei cristallini di catalasi

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1 Organuli delimitati da una sola membrana, non derivano dal RE quindi non fanno parte del sistema di endomembrane. Diametro 0,2-2 micron. Abbondanti nelle cellule renali e negli epatociti dei mammiferi, nelle cellule fotosintetiche e nelle pianticelle germoglianti che accumulano grasso nei semi. Scoperti da C. De Duve. Funzioni: Metabolismo del perossido di idrogeno Metabolismo dei composti contenenti azoto Catabolismo di sostanze insolite Detossificazione di composti nocivi Ossidazione degli acidi grassi PEROSSISOMI Malattie a base perossisomale: Adrenoleucodistrofia legata al cromosoma X Le cellule vegetali contengono tipi di perossisomi non presenti nelle cellule animali come i perossisomi fogliari coinvolti nella via del glicolato e i gliossisomi dove avviene il ciclo del gliossilato al momento della germinazione Nuclei cristallini di catalasi

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5 Nucleo: luogo di deposito delle informazioni genetiche della cellula e centro di controllo per l espressione di tale informazione

6 Spazio perinucleare nm Ogni membrana è spessa circa 7-8 nm

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8 COMPLESSO DEL PORO NUCLEARE costituito da più di 30 nucleoporine Una cellula di mammifero in attiva crescita può sintetizzare subunità ribosomiali al minuto! Quando i cromosomi sono in corso di dupicazione vengono richieste molecole di istone al minuto! Il poro contiene 8 canali acquosi di 9 nm di diametro che creano barriere per molecole superiori ai dalton. Sono liberamente permeabili a piccole molecole (es nucleosidi trifosfato) ed istoni 21 KDa

9 TRASPORTO ATTIVO DI GROSSE PROTEINE E RNA ATTRAVERSO I PORI NUCLEARI Max diametro 26 nm SEGNALI DI LOCALIZZAZIONE NUCLEARE (NLS) (circa 8-30 aa che contengono lys, arg, pro) riconosciute da importine SEGNALI DI ESPORTAZIONE NUCLEARE (NES) riconosciute da esportine

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11 Matrice nucleare o nucleoscheletro Lamina nucleare sottile e densa rete di fibre che tappezza la superficie interna della membrana nucleare e serve da sostegno all involucro. È spessa nm ed è costituita da filamenti intermedi costituiti da proteine chiamate lamìne

12 «Territori cromosomici» l involucro nucleare aiuta ad organizzare la cromatina

13 Nucleolo: la fabbrica dei ribosomi Le fibrille contengono DNA che viene trascritto in rrna. I granuli rappresentano molecole di rrna associate con proteine. Il nucleolo contiene la regione dell organizzatore nucleolare (NOR), un blocco di DNA che contiene copie multiple di geni per l rrna. Nell uomo ci sono 10 NOR per assetto diploide in un unico grande nucleolo che contiene anse di cromatina derivate da 10 cromosomi separati. Nelle piante e negli animali il nucleolo scompare durante la mitosi. Ruolo del nucleolo in esportazione nucleare, modificazione chimica di RNA e controllo della divisione cellulare

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15 Le membrane cellulari

16 MODELLO A MOSAICO FLUIDO Singer e Nicolson

17 Funzioni: Compartimentalizzazione Regolare scambi esterno /interno Informazioni e segnali intracellulari e fra cellule Energia Reazioni enzimatiche catalizzate da enzimi inseriti nella membrana stessa Composti reattivi separati dal resto della cellula Concentrazione reagenti

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19 Cronologia dello sviluppo del modello a mosaico fluido (1972) Spessore 6-8 nm, troppo piccolo per ospitare proteine globulari con ampie regioni ad alfa-elica Rapporto proteine-lipidi varia molto a seconda del tipo di membrana Proteine di membrana insolubili in acqua

20 Aspetto trilaminare delle membrane cellulari Membrane colorate con osmio dimostrano di possedere strutture a «binario ferroviario»

21 MODELLO A MOSAICO FLUIDO

22 MODELLO A MOSAICO FLUIDO

23 I lipidi di membrana : la parte fluida del modello Le membrane dei funghi contengono uno sterolo chiamato ergosterolo che è bersaglio di farmaci antifungini

24 Strutture di fosfogliceridi comuni

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28 COMPATTAMENTO DEI LIPIDI IN AMBIENTE ACQUOSO Forma della molecola lipidica Impacchettamento delle molecole lipidiche Micella lipidica acqua Doppio strato lipidico

29 ENERGETICAMENTE SFAVORITO Doppio strato fosfolipidico con margini esposti verso l acqua Compartimento chiuso formato dal doppio strato fosfolipidico ENERGETICAMENTE FAVORITO

30 Asimmetria delle membrane determinata durante la biogenesi Glicolipidi nel versante esterno; fosfatidilserina, fosfatidiletanolammina e fosfatidilinositolo nel versante interno «FLIPPASI» del RE

31 Diffusione laterale raro Code idrofobiche degli acidi grassi Teste polari dei lipidi Molecole di acqua

32 Acidi grassi presenti in natura: struttura, proprietà, nomenclatura Scheletro carbonioso struttura Nome sistematico Nome comune T di fusione ( C) 12:0 CH 3 (CH 2 ) 10 COOH Acido n-dodecanoico Acido laurico 44,2 14:0 CH 3 (CH 2 ) 12 COOH Acido n-tetradecanoico Acido miristico 53,9 16:0 CH 3 (CH 2 ) 14 COOH Acido n-esadecanoico Acido palmitico 63,1 18:0 CH 3 (CH 2 ) 16 COOH Acido n- ottadecanoico Acido stearico 69,6 20:0 CH 3 (CH 2 ) 18 COOH Acido n-eicosanoico Acido arachidico 76,5 24:0 CH 3 (CH 2 ) 10 COOH Acido n-tetraecosanoico Acido lignocerico 86,0 16:1 (Δ 9 ) CH 3 (CH 2 ) 5 CH= CH(CH 2 ) 7 COOH 18:1 (Δ 9 ) CH 3 (CH 2 ) 7 CH= CH(CH 2 ) 7 COOH 18:2 (Δ 9,12 ) CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CHCH 2 CH= CH(CH 2 ) 7 COOH 18:3 (Δ 9,12,15 ) CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH= CHCH 2 CH=CH(CH 2 ) 7 COOH 20:4 (Δ 5,8,11,14 ) CH 3 (CH 2 ) 4 CH=CHCH 2 CH= CHCH 2 CH=CHCH 2 CH= CH(CH 2 ) 3 COOH Acido 9-cis-esadecenoico Acido palmitoleico 1-0,5 Acido 9-cis-ottadecenoico Acido oleico 13,4 Acido cis,cis, 9,12- ottadecadienoico Acido cis,cis,cis-9,12,15- ottadecatrienoico Acido cis,cis,cis,cis- 5,8,11,14-icosatetraenoico Acido linoleico 1-5 Acido α-linolenico -11 Acido arachidonico -49,5

33 Effetto degli acidi grassi insaturi sull impacchettamento dei lipidi di membrana La maggior parte degli acidi grassi delle membrane ha una lunghezza compresa tra 12 e 20 atomi di carbonio, gamma ottimale per la formazione del doppio strato. PALMITATO saturo 16 C STEARATO saturo 18 C OLEATO 1 doppio legame 18 C LINOLEATO 2 doppi legami 18 C LINOLENATO 3 doppi legami 18 C ARACHIDONATO 4 doppi legami 20 C Configurazione CIS del legame

34 Determinazione della temperatura di transizione delle membrane Ogni doppio strato lipidico possiede una tipica Tm a cui gelifica se raffreddato e diventa di nuovo fluido se riscaldato

35 Effetto della lunghezza della catena e del numero dei doppi legami sul punto di fusione degli acidi grassi Pecilodermi regolano la fluidità di membrana variandone la composizione lipidica (adattamento omeoviscoso)