biologia- omeostasi membrana, giunzioni cellulari, cellula vegetale, sintesi cellulosa, Appunti di Biologia

Scarica biologia- omeostasi membrana, giunzioni cellulari, cellula vegetale, sintesi cellulosa e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! LA MEMBRANA È fluida in tal modo le proteine possono aprirsi, chiudersi e far passare ioni ecc  Stato fisico=fluido, dipende dalle condizioni esterne, pressione e temperatura. Se la temperatura è troppo elevata, diventa troppo fluida. Troppo bassa tende a diventare meno fluida e assume lo stato di gel semisolido con minore mobilità e funzionalità (i fosfolipidi sono impacchettati e ordinati) C’è una certa temperatura che segna il confine tra i due stati, si parla di temperatura di transizione e ad essa avviene il passaggio di fase (TM) . T deve essere > uguale a TM. Si può spostare la temperatura di transizione, dipende dalla membrana: - Se ci sono più acidi grassi insaturi, la temperatura di transizione diminuisce (a temperature rigide, bisogna far scendere la temperatura di transizione, quindi è necessaria una dieta con un apporto superiore alla media di acidi grassi insaturi, in questo modo è più facile raggiungere la T di membrana) OMEOSTASI DELLA MEMBRANA La membrana regola la sua composizione (acidi grassi e steroli) per rispondere agli stimoli esterni VARIA ANCHE IL CONTENUTO DI STEROLI Sterolo= parte tetraciclica e piccola catena che sono parti apolari, la parte con l’oh è la parte polare. L’anello tetraciclico vicino agli acidi grassi e l’oh verso l’esterno. La presenza degli steroli ostacola le forze di van del walls tra gli acidi grassi. Per questo il colesterolo aumenta la fluidità della membrana perché ostacola le interazioni tra acidi grassi che è la causa della formazione del gel semisolido. Se il colesterolo supera il livello, si fanno aggregazioni tra colesteroli che formano placche e danno rigidità. I PROCESSI DELL OMEOSTASI  Desaturazione (con enzima stereo specifico, chiamato desaturasi che crea doppi legami cis negli acidi grassi saturi formando acidi grassi insaturi. Questo enzima è poco presente o quasi assente negli animali)  Rimescolamento (più presente negli animali) dei fosfolipidi per formarne nuovi con due acidi grassi instauri, con l’enzima fosfolipasi, che quindi toglie l’acido grasso preesistente e lo sotituisce Se la temperatura è troppo alta, deve alzare la temperatura di transizione, aumentando la composizione in acidi grassi saturi. Gli archeobatteri sono considerati tra i precursori della vita perché sono in grado di sopravvivere in condizioni estreme (es bocche dei vulcani, con salinità acidità temperatura elevate). Un regno a parte anche per la membrana. Bacillicus solfataricus->per reagire a temperature elevate, membrana ricchissima di acidi grassi saturi (ostearico, palmitico,ecc) e soprattutto con catene più lunghe (addirittura una sola catena che connette tutte e due le catene). Tuttavia il legame è estereo tra glicerolo e acidi grassi, e potrebbe rompersi per idrolisi. La catena è formata da unità di 5C che si ripetono , un TERPENE, con legame etere non estereo, resistente alle temperature. Gli acidi grassi diventano TERPENI LINEARI. MATRICE EXTRACELLULARE (eucariotiche animali)  Dipende dal tessuto considerato tuttavia ci sono cose in comune: carboidrati (di due tipi, dispersi o glicocalice) e proteine elastiche che conferiscono elasticità alla matrice. È quindi di tipo zuccherino o proteico ( o glicoproteico)  Glicocalice (zuccheri che escono dalla cellula perché sono legati alle glicoproteine, non solo negli eritrociti ma presente in molte cellule) Le proteine  Attaccate a proteine di membrana, chiamate integrine, ci sono gli elementi del citoscheletero (attaccato alle proteine di membrana tramite spettrine e ankirine). Le integrine hanno una connessione sia all’ interno che all’ esterno, con le proteine della matrice extra cellulare ( le principali collagene, elastina, lamina e fibronectina), che sono proteine elastiche con una composizione amminoacidica che permette loro di dare flessibilità e mobilità al tessuto e alla matrice (rispondere agli stimoli cambiando la forma).  Nella matrice operano le proteine che danno le giunzioni tra cellule animali (nelle vegetali la giunzione è diversa) La parete primaria è posseduta da tutte le cellule vegetali (anche le embrionali, chiamate meristematiche nelle cellule vegetali, il cui ruolo è la mitosi). Lo spessore della parete dipende dal tipo di cellula (es per le fotosintetiche e le embrionali, ostacolate dalla presenza della parete). In alcune cellule vi è anche la secondaria, che si accoppia allo spessore alto della parete primaria. Si divide in:  Parte glucidica predominante (90%), cellulosa (materiale fibrillare sintetizzata a gruppi di 6 con leg a H, esamero elemento minimo per dare sostegno, gli esameri si aggregrano fino alle fibrille, una fibra può contenere fino a mille catene di cellulosa), acqua, pectina, emicellulosa (polisaccaride eterogeneo, di composizione variabile e mista) che contiene zuccheri esosi (glucosio, galattosio, mannosio e ramnosio, modificato in 6) e pentosi. La cellulosa fa da supporto e le altre formano fibre appoggiate alla cellulosa, la rivestono.  Parte proteica formata da famiglie di estensine e lectine (che mettono in comunicazione e mediano processi per cui è necessario che siano più all esterno possibile, es impollinazione) nonostante ci siano recettori e proteine sulla membrana. Le estensine servono a controllare l’estensibilita e elasticità della parete. La parete deve essere elastica perché deve consentire di fare alcune attività, es la mitosi (in cui la cellula si allunga) Le proteine di entrambe le cellule collagene, elastina, estensine ecc devono essere elastiche. Che caratteristiche devono avere per essere elastiche? Ricche di idrossiprolina, amminoacido in particolare. Non è un amminoacido proteico, non è codificato nel genoma. È un amminoacido che deriva da una modifica post-tradizionale. Induce un cambio di conformazione. SCORBUTO-Carenza di vitamina C, che si assume con le piante, (acido ascorbico fondamentale per collagene ed elastina) malattia nel tessuto connettivo, stessa composizione della matrice extracellulare. Abbiamo geni per sintetizzarla ma sono silenti. La vitamina C è un coenzima ossidante dell enzima che mette l’OH sulla proline (la prolina viene ossidata), le proteine non sono più elastiche. La vitamina C è inoltre un antiossidante contro i radicali liberi. Si formano legami a idrogeno tra subunità di idrossiprolina, per questo è elastica. È una soluzione tecnica comune sia alla cellula animale che vegetale. Un difetto e una carenza di questo enzima si ha anche con L avanzare dell età, per cui le strutture del tessuto connettivo diventano meno elastiche, nonostante magari ci sia vitamina C. LA SINTESI DELLA CELLULOSA  Avviene grazie all’enzima cellulosa sintetasi all’interno della membrana, dalla quale poi viene mandata alla parete. L’enzima ha una struttura quaternaria, le unità unite a 6 (esameri) lavorano insieme. Se non fosse così dovrebbe esserci un appaiamento, le catene dovrebbero “cercarsi” per farlo. L’unità da 6 costituisce un punto di aggregrazione per arrivare alle fibre. L’unità minima è quindi da sei. Viene per questo chiamato anche Rosetta, che è derivato dall’osservazione dall’alto (freeze fracture) Il glucosio è il monomero da utilizzare, ma nelle cellule entra il saccarosio che viaggia nella pianta, Quindi il substrato dell enzima, che viene quindi polimerizzato, è il saccarosio, che è infatti lo zucchero che entra nelle cellule. Una percentuale elevatissima di glucosio auto sintetizzato (autotrofe) viene utilizzata per l’aspetto strutturale ovvero per sintetizzare cellulosa. Le rosette sono attaccate al citoscheletro e al contempo sono nella parete. Questo enzima, uno dei pochi, viaggia nella membrana scorrendo sul citoscheletro, perché è legato al microtubulo. In questo modo rilascia cellulosa in tutte le zone della parete, movimento accoppiato con dineine e chitosine che usano atp PARETE SECONDARIA  Non è universalmente presente, ma in quelle che richiedono maggiore supporto (con funzione di sostegno)  Attaccate alla membrana sintetizzano la parete secondaria (membrana- parete secondaria-parete primaria-lamella)  Le composizioni percentuali sono abbastanza simili alla primaria, con una diminuzione delle proteine, visto che la parete secondaria non deve reagire con l’esterno visto che si trova all interno della primaria. Ed è costituita principalmente da cellulosa, quasi solo cellulosa.  La tessitura è fitta e ad angolo retto con fibre di cellulosa più grandi e organizzazione più efficace.  Diminuisce l’elasticità, non permette l’allungamento  Un tessuto con parete secondaria alla lunga muore vista la difficoltà nell’effettuare scambi COMUNICAZIONE TRA CELLULE (soprattutto parete primaria)  Lo spazio tra cellule, e tra le loro pareti, è quasi esclusivamente zuccherino occupato dalla lamella ricca di pectina  Nelle cellule che richiedono un collegamento funzionale (sincronia), non ci sono le gap junction, ma solo buchi, plasmodesmi, nella parete privi di canali proteici. Se esiste il canale, è piccolo e viene chiamato punteggiatura.  Può essere necessario lo scambio efficace di materiale, per cui il plasmodesma non è sufficiente. Entrano in giochi i desmotubuli, tratti di reticolo endoplasmatico liscio o ruvido. Quindi sia ha un organello, un reticolo, che parte dalla cellula e arriva all’altra attraversando i plasmodesmi. Quindi il prodotto di una sintesi in una cellula viene portato all altra cellula. Con un sistema del genere è possibile che una cellula non possegga un nucleo. I VACUOLI  Può arrivare ad occupare 80/90%  Ha il ruolo del lisosoma, per le pompe protoniche (in cui si hanno reazioni idrolisi non spontanee, ma hanno bisogno di una catalisi acida o basica, nei lisosomi e vacuoli è acida, con acqua in ambiente acido) i due organelli devono avere un pH acido all’interno, perché sulla membrana del vacuolo detta tonoplasto ci sono delle pompe protoniche che convertono il consumo di atp nello spostamento di ioni H+ all interno per cui acidificano l ambiente interno, il succo vacuolare  Acquaporine fanno entrare ed uscire acqua nel vacuolo