Biologia cellulare. LA CELLULA, Appunti di Biologia

Scarica Biologia cellulare. LA CELLULA e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! IL NUCLEO E' IL CENTRO DI CONTROLLO DELLA CELLULA. Il nucleo è un organulo presente in tutte le cellule eucariote. Questa struttura contiene la maggior parte del DNA, il materiale ereditario che controlla tutte le attività cellulari dirigendo, in particolare, la sintesi delle proteine. All'interno del nucleo, il DNA è unito a particolari proteine con cui forma lunghe strutture fibrose indicate come cromatina. Quando una cellula si prepara alla divisione, il DNA viene duplicato e le sottili fibre di cromatina si addensano e si spiralizzano diventando abbastanza spesse e singolarmente visibili anche con un microscopio ottico. Le singole fibre di cromatina cosi separate prendono il nome di cromosomi. Il nucleo è delimitato esternamemente dall'involucro nucleare, una doppia membrana provvista di numerosi pori rivestiti da proteine che controllano il flusso dei materiali in entrata e uscita. L'involucro nucleare è strettamente connesso con il sistema di membrane cellulari del reticolo endoplasmatico. All'interno del nucleo della cellula eucariote si può distinguere una massa più scura, il nucleolo, costituita da fibre e granuli. Il nucleolo contiene DNA e un tipo particolare di RNA, chiamato RNA ribosomiale o rNA, che si assembla con proteine provenienti dal citoplasma per formare i ribosomi. Nel nucleo viene sintetizzato anche un'altro tipo di RNA, chiamato RNA messaggero o mRNA. Nella molecola di mRNA vengono trascritte le istruzioni contenute nel DNA per la sintesi delle proteine. Una volta sintetizzato, l'mRNA attraversa i pori dell'involucro nucleare per raggiungere il citoplasma, dove viene tradotto dai ribosomi nelle sequenze di amminoacidi che costituiscono le proteine. I RIBOSOMI SINTETIZZANO LE PROTEINE. I ribosomi sono organuli cellulari privi di membrana e presenti in tutte le cellule eucariote e procariote. Sono coinvolti nella sintesi delle proteine e perciò sono particolarmente numerosi nelle cellule che hanno un'attività di sintesi molto intensa come quella del pancreas. Nella cellula i ribosomi hanno due collocazioni: alcuni sono liberi nel citoplasma, altri sono associati alla superficie del reticolo endoplasmatico o dell'involucro nucleare. Tutti i ribosomi sono però strutturalmente identici e possono quindi passare da una collocazione all'altra. Ogni ribosoma è costituito da due subunità, una maggiore e una minore, che devono essere unite perchè il ribosoma possa svolgere la propria funzione. La maggior parte delle proteine sintetizzate dai ribosomi liberi rimane all'interno del citoplasma, mentre i ribosomi associati al reticolo endoplasmatico producono proteine da inserire nelle membrane o in particolari organuli, oppure da esportare fuori dalla cellula. I ribosomi interagiscono con l'RNA messaggero per produrre una proteina, la sequenza di nucleotidi dell'mRNA viene tradotta nella sequenza di amminoacidi di un polipeptide. MOLTI ORGANULI CELLULARI SONO CONNESSI DA MEMBRANE INTERNE. Nella cellula eucariote, molti organuli sono interconnessi attraverso un sistema di membrane interne ( o membrane endocellulari), che partendo dall'involucro nucleare e dal reticolo endoplasmatico, collega l'Apparato di Golgi, i lisosomi, il vacuolo e la membrana plasmatica. Alcune di queste strutture contribuiscono alla sintesi, all'immgazzinamento al trasporto delle molecole biologiche. Per quanto riguarda il sistema di membrane interne abbiamo le vescicole di trasporto, che si avvolgono intorno al prodotto (proteine o lipidi) che deve trasportare. Poi va alla ricerca della membrana plasmatica, e una volta trovata si fonde con essa rilasciando il materiale che stava trasportando. Bisogna parlare separatamente dei perossisomi, che non fanno parte del sistema di membrane interne, ma sono coinvolti in funzioni metaboliche. Producono perossido di idrogeno (HdueOdue), che partecipa alla detossificazione di sostanze nocive e in seguito viene degradato. RETICOLO ENDOPLASMATICO. Il reticolo endoplasmatico è formato da una rete di canali e cisterne appiattite e direttamente legate all'involucro nucleare. Nella cellula eucariote ci sono due tipi di reticolo endoplasmatico: quello liscio ( per via del suo aspetto uniforme) e quello ruvido ( cosparso di ribosomi che gli fanno assumere un aspetto appunto ruvido). RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO. Nella membrana del reticolo endoplasmatico liscio sono incorporati enzimi che sono fondamentali nella sintesi dei lipidi. Nei vertebrati ad esempio il reticolo endoplasmatico è sviluppato nelle cellule delle ovaie e dei testicoli, dove fornisce un ampia superficie per la sintesi degli ormoni sessuali. Anche le cellule umane del fegato posseggono un reticolo endoplasmatico liscio molto esteso dove avviene la trasformazione dei farmaci per via di alcuni enzimi e di altre sostanze potenzialmente dannose. Un altra importante funzione del reticolo endoplasmatico liscio è quella di immagazzinare ioni indispensabili di calcio, alla contrazione originale. Le cellule del tessuto muscolare hanno un reticolo endoplasmatico liscio altamente specializzato, la cui membrana pompa ioni calcio verso l'interno. In seguito a un impulso nervoso, gli ioni calcio si riservano fuori dal reticolo endoplasmatico liscio, nel citoplasma innescando la contrazione muscolare. RETICOLO ENDOPLASMATICO RUVIDO. Ha due importanti funzioni. Innanzitutto ampia la superficie delle membrane interne della cellula producendo nuovi fosfolipidi e incorporandoli nella propria membrana. Porzioni della membrana del reticolo endoplasmatico ruvido si staccano poi in forma di vescicole che si fondono con altre parti del sistema di membrane interne. In secondo luogo, i ribosomi sul reticolo endoplasmatico formano proteine di membrana o destinate ad altri organuli, oppure come l'insulina, a essere secrete dalla cellula. PROTEINA DESTINATA ALLA SECREZIONE. 1. Il polipeptide sintetizzato da un ribosoma entra nel reticolo endoplasmatico ruvido si ripiega assumendo la propria forma tridimensionale. 2. Brevi catene di carbroidati vengono aggiunte formando una glicoproteina (composto formato da carbroidati legati a una proteina). 3. La molecola viene impacchettata in una vescicola di trasporto. 4. La vescicola si stacca dalla membrana del reticolo endoplasmatico e raggiunge l'apparato di Golgi dove viene trasformata di nuovo. Una vescicola di trasporto contenente la molecola finita si dirige verso la membrana plasmatica e rilascia il proprio contenuto fuori dalla cellula. I LISOSOMI SONO I COMPONENTI DIGESTIVI DELLA CELLULA. Altri componenti del sistema di membrane interne sono i lisosomi, organuli citoplasmati che contengono enzimi digestivi. La membrana del lisosoma lo isola dalla cellula per proteggere quest'ultima dalle sue proprietà idrolitiche. I lisosomi svolgono diversi tipi di funzioni digestive. Molti protisti ad esempio, inglobano particelle di cibo all'interno di sacche citoplsmatiche dette vacuoli alimentari, i lisosomi si fondono con i vacuoli alimentari e