Sintesi e Secrezione Proteine nel Sistema Endomembranoso, Schemi e mappe concettuali di Biochimica

Scarica Sintesi e Secrezione Proteine nel Sistema Endomembranoso e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Biochimica solo su Docsity! COMPARTIMENTAZIONE CELLULARE: Sistema Endomembranoso Interno EUCARIOTI Involucro nucleare Cromatina Nucleolo Poro nucleare Vacuolo Membrana 5 Nucleo plasmatica Reticolo endoplasmatico liscio x Lisosoma Centriolo Microfilamenti Mitocondrio Ribosomi Reticolo endoplasmatico rugoso Apparato di Golgi Microtubulo Lume del reticolo endoplasmatico RRE in comunicazione con la membrana esterna dell'involucro nucleare Membrana nucleare Seatte) Poro nucleare Dr. Donald Fawcett/Visuals Unlimited, Inc. Solomon, Berg, Martin Biologia - VI Edizione EdisES f(N2j Reticolo endoplasmatico liscio Questa fotografia a microscopia eleDronica illustra il par=colare del citoplasma di una cellula, par=colarmente ricca in re2colo endoplasma2co liscio. Le struDure tubulari del re=colo appaiono tagliate trasversalmente, obliquamente e longitudinalmente. re2colo endoplasma2co liscio Il re=colo endoplasma=co liscio Il reticolo endoplasmatico rugos Reticolo A endoplasmatito n Reticolo endoplasmatico liscio ® 5 2 è 7 2 2 s @ 2 Apparato del Golgi ü pile di sacche membranose appiattite chiamate cisterne che formano il dittiosoma ü Il dittiosoma è caratterizzato da superficie cis, superficie trans e regione mediale. ü Gli spazi interni delimitati dalle sacche sono detti lumi. Professore di Istologia e Patologia Generale presso l’Università di Pavia, u=lizzò l’impregnazione argen=ca per descrivere per primo, l’Apparato del Golgi nel 1897, all’interno delle cellule nervose. L’esaDa morfologia dell’A. del Golgi venne data solo con l’avvento della microscopia eleDronica. Camillo Golgi (premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1906) Disegno eseguito da C. Golgi dell'apparato re=colare interno di un neurone di un ganglio spinale (da C. Golgi, The neuron doctrine. Theory and Facts. Nobel Lecture December 11, 1906). Sintesi e maturazione delle proteine da trasportare (da J.D. Jamieson, G.E. Palade, J of Cell Biology; 34: 597-615, 1967) RER Apparato del Golgi Granuli di secrezione Osservazione dopo 3 min Osservazione dopo 7 min Osservazione dopo 37 min Trasporto delle proteine all’interno della cellula @ | polipeptidi sintetizzati sui ribosomi sono inseriti nel lume del RE. @ Vengono aggiunti degli zuccheri, con formazione Ribosomi di glicoproteine. . . RE rugoso ® Vescicole di trasporto veicolano le glicoproteine Glicoproteina sulla superficie cis del Golgi. O Le glicoproteine sono ulteriormente modificate nel Golgi. @ Le glicoproteine si portano sulla superficie trans, dove sono impacchettate in vescicole di trasporto. O Le glicoproteine sono trasportate alla membrana plasmatica (o ad altri organuli). @ 11 contenuto della vescicola di trasporto è rilasciato dalla cellula. Membrana plasmatica Traffico vescicolare in uscita dall’apparato del Golgi Dopo la sintesi nel RER e il passaggio nell’Apparato del Golgi, le proteine vengono essere smistate nelle diverse des=nazioni aDraverso: - Esocitosi (a) - Endocitosi (b) - Gemmazione (c) Esocitosi Distacco dalla faccia trans dell’A. di Golgi di vescicole il cui contenuto diviene gradualmente più elettrondenso (maggiormente condensato) che resteranno in prossimità della membrana plasmatica e verranno secrete solo in seguito a uno stimolo Endocitosi Endocitosi Fagocitosi Pinocitosi mediata da recettori & & Fe o s_ a b c © edi.ermes, milano Edi.Ermes in concessione a VALERIA MERICO Fagocitosi Inges=one da parte della cellula di grandi par=celle solide (es. i globuli bianchi ingeriscono baDeri) Endocitosi mediata da recettori @ La LDL si attacca a recettori specifici che si trovano nelle fossette rivestite della membrana plasmatica. Fossetta rivestita @ L'endocitosi porta alla formazione di una vescicola rivestita Particella @ nel citosol. Qualche secondo dopo, il rivestimento viene rimosso per LDL © La vescicola non rivestita si fonde con un endosoma. @ 1 recettori vengono riciclati e ritornano sulla membrana plasmatica. Lisosoma ‘@ La vescicola contenente ‘secondario le LDL si fonde con un lisosoma per formare un lisosoma secondario. Gli enzimi idrolitici Colesterolo rilasciano quindi dalle LDL libero il colesterolo, che viene poi utilizzato dalla cellula. (@) Assorbimento delle lipoproteine a bassa densità (LDL), particelle che trasportano il colesterolo nel sangue. From MM. Pe and AB, Gib, Jour of Cl Since 0: 257-272 1979. © 1979 The Company of Blogs Ltd (b) La vescicola contenente le LDL si fonde con un lisosoma per formare un lisosoma secondario. Gli enzimi idrolitici rilasciano quindi dalle LDL il colesterolo, che viene poi utilizzato dalla cellula. Pinocitosi . c Vescicole Microvilli pinocitotiche Citoplasma O Le goccioline di fluido @ Queste subiscono una @ 11 contenuto di queste sono intrappolate da strozzatura all'interno del vescicole viene pieghe della membrana citosol e divengono piccole lentamente trasferito plasmatica. vescicole piene di fluido. al citosol. Vescicole formate da membrana, di dimensione e forma variabili e contenen= proteine ad azione enzima=ca li=ca. A microscopia eleDronica possono apparire come un materiale amorfo più o meno eleDrondenso. Lisosomi In una cellula di mammifero, ciascun mitocondrio contiene da 5 a 10 molecole identiche di DNA circolare che costituiscono l’1% del DNA totale della cellula Sede della respirazione aerobica mediante un processo che richiede ossigeno e che consta di una serie di reazioni che trasformano l’energia chimica presente nel cibo in ATP P o s s o n o a v e r e e f f e t t i s u l l a s a l u t e e sull’invecchiamento a causa di perdita di elettroni e formazione di radicali liberi (tossici e molto reattivi) Funzione dei mitocondri con la respirazione aerobica la cellula ottiene energia dal glucosio che entra nella cellula mediante le vie di trasporto della membrana cellulare attraverso la proteina GLUT1 La respirazione aerobica è un processo che avviene in quattro stadi: •  GLICOLISI (citoplasma) •  FORMAZIONE DELL’ACETIL COENZ. A (matrice mitocondriale) •  CICLO DELL’ACIDO CITRICO (matrice mitocondriale) •  SISTEMA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI E CHEMIOSMOSI (membrana mitocondriale interna) Reazioni ricorrenti durante la respirazione cellulare: • Deidrogenazioni: reazioni nelle quali 2 atomi di idrogeno vengono rimossi da una molecola di substrato per essere trasferiti al NAD+ o al FAD • Decarbossilazioni: parte del gruppo carbossilico (-COOH) viene rimossa dal substrato formando CO2 • “reazioni di preparazione”: riarrangiamenti delle molecole in maniera da poter essere deidrogenate o decarbossilate Glicolisi una molecole di glucosio è trasformata in due molecole di piruvato (formazione di due trasportatori di energia, l’ATP ed il NADH) Formazione dell’acetil coenzima A Le molecole di piruvato vengono trasportate all’interno della cellula e qui vengono convertite in acetil coenzima A mediante reazioni di decarbossilazione ossidativa. Le reazioni sono catalizzate dal complesso multienzimatico piruvato deidrogenasi. Ciclo dell’acido citrico o ciclo di Krebs Tr degli ciettroni © chemiosmosi Acetil CoA Coenzima A 00 Ossalacetato Citrato CICLO NAD* DELL’ACIDO CITRICO ©. FADH, Composto a 5 atomi di carbonio NAD* atomi di carbonio Visione globale della catena di trasporto degli eleEroni Gli eleDroni passano a livelli energe=ci progressivamente più bassi durante il loro passaggio aDraverso i quaDro complessi della catena di trasporto degli eleDroni. Le molecole carrier sono alterna=vamente ridoDe e ossidate quando acceDano e rilasciano eleDroni. L’acceDore finale è l’ossigeno: uno dei due atomi della molecola di ossigeno acceDa due eleDroni che sono aggiun= a due protoni p r o v e n i e n = d a l m e z z o circostante per produrre acqua Resa energetica della completa ossidazione del glucosio mediante respirazione aerobica + 4 ATP da fosforilazione substrato Alcune sostanze diverse dal glucosio generano energia 4 kcal/gr 9 kcal/gr Mitocondri e apoptosi