Gli organelli cellulari. Introduzione all’istologia., Dispense di Istologia

Scarica Gli organelli cellulari. Introduzione all’istologia. e più Dispense in PDF di Istologia solo su Docsity! GLI ORGANELI CELLULARI Lezione introduttiva all’istologia Gli organelli cellulari sono coompartimentalizzazioni intracitoplasmatiche, proprie esclusivamente delle cellule eucariotiche. Di seguito verranno analizzati uno alla volta. IL NUCLEO Il nucleo è l’organico più grande, con un diametro medio di 5 µm. È delimitato da una dopppia membrana, una interna e una esterna, che nel complesso formano l’involucro nucleare. L’involucro nucleare non è continuo ma presenta delle aperture dette pori nucleari. Nel nucleo è conservato il materiale genetico che è presente sotto forma i cromatina. La cromatina è costituita da dna e proteine istoniche o istoni ed è immersa nel nucleoplasma,ovvero il mezzo acquoso corrispondente al citosol nel nucleo. Nel nucleo si trova anche un citoscheletro, definito nucleoscheletro o matrice nucleare, che serve al nucleo a mantenere la sua forma globulare. La matrice è strutturata in un complesso di filamenti proteici, facenti parte dei filamenti intermedi del citoscheletro, intorno ai quali si organizza la cromatina. Questi filamenti a ridosso della membrana interna dell’involucro sono più compatti, formando un reticolato detto lamina nucleare, formato dalla polimerizzazione in filamenti delle proteine lamine. In alcuni punti la membrana esterna è in continuità con il RER, è infatti posssibile vedere i ribosomi che si trovano sul RER anche sulla superficie cito soli che della membrana esterna dell’involucro nucleare. Nota da 30 e lode in alcune cellule, come quelle tumorali, i nuclei sono molto grandi e possono avere diametri maggiori di 5 µm. - IL NUCLEOLO Il nucleolo è una struttura del nucleo deputata alla sintesi di RNA ribosomiali e all’assemblaggio delle subunità dei ribosomi (approfondiremo più avanti nel paragrafo sui ribosomi). L’assemblaggio dunque avviene l’rRNA prodotto in loco e le proteine ribosomiali che provengono dal citoplasma. Nelle micrografie elettroniche il nucleo le appare sempre fortemente elettro denso. Generalmente all’interno del nucleo ce ne sono più di uno. È bene sottolineare che il nucleolo non è un organello cellulare perchè non è delimitato da membrana, è piuttosto una struttura del nucleo. I RIBOSOMI I Ribosomi sono quegli elementi deputati alla sintesi delle proteine. Non possono essere definiti organuli cellulari in quanto non sono compartimentalizzazioni intracitoplasmatiche. Basti pensare alle dimensioni, un ribosoma ha in media un diametro di 20 nm, gli organuli cellulari hanno diametri di dimensioni di micrometri. Il ribosoma è infatti un complesso macromolecolare, formato da due subunità, chiamate con il loro coefficiente di sedimentazione in Svedberg(S). Abbiamo quindi la subunità maggiore, chiamata 60S (60 Svedberg) e la subunità minore, 40S. Queste sono uguali in tutti i ribosomi eucarioti e più piccole in tutti i ribosomi procarioti. I coefficienti di sedimentazione non sono additivi, quindi il ribosoma sarà chiamato 80S, non 100S. Le due subunità sonno costituite da rRNA(anch’essi chiamati con il loro coefficiente di sedimentazione) e proteine. La subunità maggiore consta di 3 rRNA:il 28S,il 5.8S e il 5S, più 50 proteine. La subunità minora invece è costituita solo dal rRNA 18S più 30 proteine. RETICOLO EDOPLASMATICO È un organulo membranoso, formato cioè da sacculi cisterne e tubuli delimitati da membrane. Fa parte del sistema delle endomembrane( vedi più avanti)e si divide in rugoso e liscio. Queste due parti sono morfologicamente ben distinte, nonostante siano in continuità strutturale in alcuni punti. Il reticolo endoplasmatico ruvido o rugoso è formato da cisterne appiattite, queste presentano lungo il lato citosolico i ribosomi, che danno al reticolo una aspetto ruvido. Questi sono necessari per il ruolo del RER, ovvero la sintesi proteica. Ma nel RER non vengono sintetizzate tutte le proteine, ma in particolare modo quelle che hanno a che fare con l’esterno della cellula trattasi delle proteine integrali di membrana, delle proteine di secrezione, delle proteine dei lisosomi e di tutte quelle proteine che fanno parte degli organuli del sistema delle endomembrane. Sono escluse quindi tutte quelle proteine che non fanno parte del sistema delle endomembrane. Il sistema delle endomembrane è un insieme di membrane presenti nel citoplasma delle cellule eucariote. Esso comprende la membrana cellulare e tutta una serie di organuli che includono l'involucro nucleare, il reticolo endoplasmatico, l'apparato del Golgi, i lisosomi, le vescicole e i vacuoli. Tutte queste strutture interagiscono fra loro e svolgono principalmente la funzione di produrre lipidi, enzimi e proteine destinati a essere secreti o a comporre la membrana cellulare. Inoltre nel RER inizia il processo di glicosilazione, che si completerà nel golgi (approfondiremo questo processo quando parleremo in modo dettagliato della sintesi delle proteine). Il reticolo endoplasmatico liscio è invece costituito da tubuli membranosi, è definito liscio perchè non presenta ribosomi. È deputato alla sintesi dei lipidi e degli ormoni steroidei. Inoltre nel REL avviene la modificazione chimica di piccole molecole assunte dalla cellula, come i farmaci. Il reticolo endoplasmatico liscio è anche la sede dell’idrolisi del glicogeno. L’APPARATO DI GOLGI L'apparato del Golgi è un organulo di composizione lipo-proteica scoperto nel 1898 dal medico e microscopista italiano Camillo Golgi, il quale diede all'organulo il nome di apparato reticolare interno. È costituito da 5 o 6 cisterne appiattite impilate le une sulle altre. È sempre collocato tra il RER e la membrana plasmatica. Anche se possono esisterne più copie per cellula mantengono sempre questa posizione. La cisterna rivolta verso il RER è chiamata cisterna cis, mentre viene chiamata cisterna trans quella rivolta verso la membrana,le cisterne che si trovano tra le due si chiamano mediali o mediane. L’apparato di Golgi ha il ruolo di modificare chimicamente le proteine precedentemente sintetizzate nel RER. Questo processo è detto maturazione, inizia già nel RER e poi,quando le proteine giungono al Golgi, continua attraverso una serie di modificazioni chimiche, tra cui la più comune è la glicosilazione( approfondiremo questo processo quando parleremo in modo dettagliato della sintesi delle proteine). Inoltre il Golgi ha anche il ruolo di smistare le proteine alle loro destinazioni ultime. Non esssendoci continuità fisica tra il RER e il Golgi, le proteine arrrivano alla membrana cis del Golgi per mezzo di delle vescicole di trasporto, queste si fonderanno con la cisterna cis, dalla quale gemmeranno altre vescicole che porteranno queste proteine nella cisterna successiva e cosi via fino alla cisterna trans, dove avverrà lo smistamento (dunque la cisterna trans rappresenta la fine del processo di maturazione). I LISOSOMI È quell’organello deputato alla degradazione del materiale cellulare esogeno ed endogeno. È un organello sferisco delimitato da una singola membrana e si forma per gemmazione dal Golgi. Queste prime vescicole contengono enzimi lisosomiali, ovvero enzimi idrolitici in grado di degradare la maggior parte delle macromolecole organiche, e vengono definite lisosomi primari, perchè ancora immaturi e con gli enzimi idrolitici ancora inattivi. Successivamente, a seguito di un abbassamento del pH questi lisosomi primari matureranno. Questa vescicola si andrà poi a fondere con una endosoma(una vescicola contenete materiale che è stato internalizzato) con la formazione di un lisosoma secondari. Il pH nel frattempo sarà divenuto sufficientemente acido per permettere l’attivazione degli enzimi idrolitici che degraderanno le sostanza provenienti dall’esterno. I monomeri costituenti delle macromolecole del materiale ingerito verrano riversati nel citoplasma per essere riutilizzati dalla cellula. Quello che invece non può essere digerito verrà riportato tramite vescicola alla membrana plasmatica, la vescicola si fonderà con la membrana e il materiale sarà espulso.