Schemi citologia - studio della cellula, Schemi e mappe concettuali di Citologia

Scarica Schemi citologia - studio della cellula e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Citologia solo su Docsity! 1 CITOLOGIA INDICE: • MEMBRANA PLASMATICA pag 2 • CITOSCHELETRO pag 6 • TRAFFICO VESCICOLARE, VESCICOLAZIONE, ENDOCITOSI, ESOCITOSI pag 9 • RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO E RUVIDO pag 12 • APPARATO DI GOLGI pag 15 • COMPARTO LISOSOMIALE pag 17 • MITOCONDRI pag 19 • GIUNZIONI INTERCELLULARI E CELLULA-MATRICE pag 21 • NUCLEO E GUIDA ALL’OSSERVAZIONE DEL NUCLEO NEI VETRINI pag 23 2 MEMBRANA PLASMATICA • COMPOSIZIONE E STRUTTURA DEL PLASMALEMMA: o PROTOPLASMA vs PLASMALEMMA: PROTOPLASMA: interno del plasmalemma PLASMALEMMA: membrana plasmatica o PERCHE’? MOTIVO PRESENZA: MOTIVO STATISTICO • Maggiore è la vicinanza delle sostanze → maggiore è la probabilità che avvengano reazioni tra di esse • Molecole si muovono con moti brawniani → maggiore vicinanza → maggiore probabilità che avvengano i giusti incontri casuali tra le molecole ESISTENZA DI GRADIENTI DI ENERGIA/CONCENTRAZIONE Permette di stabilire gradienti di energia o concentrazione ESISTENZA DI CODICE GENETICO + EVOLUZIONE L’esistenza del DNA all’interno della cellula permette l’evoluzione o CARATTERISTICHE: ➔ Non ben visibile in ematossilina-eosina ➔ MEMBRANA CONTINUA → DELIMITA UNO SPAZIO CHIUSO → NO LACERAZIONI !!!! ➔ MICROSCOPIO A TRASMISSIONE(TEM) vedo 3 strati: STRATO ELETTONDENSO MEMBRANA 1 Doppio foglietto = 2 strati di fosfolipidi DOPPIA MEMBRANA = 4 FOGLIETTI Strato più scuro SPAZIO EXTRACELLULARE = INTERSTIZIO STRATO ELETTRONDENSO MEMBRANA 2 Doppio foglietto = 2 strati di fosfolipidi ➔ FACILE DA ASSEMBLARE → se richiedesse complessi meccanismi enzimatici, sarebbe biologicamente SVANTAGGIOSA ➔ Facile da estendere e deformabile → va incontro a mitosi e processi di crescita ➔ SELETTIVAMENTE PERMEABILE o Non consente il passaggio di tutte le sostanze → solo di determinate sostanze o Ostacola il passaggio di determinate sostanze o MODELLO: globuli rossi → analizzabile tramite SHOCK OSMOTICO ▪ Avviene la lisi della membrana ▪ Viene fatta la CENTRIFUGAZIONE FRAZIONATA → divisione COMPONENTE PROTEIC / LIPIDI o COMPOSIZIONE: FOSFOLIPIDI COLESTEROLO PROTEINE DI MEMBRANA GLUCIDI = zuccheri - Molecole anfipatiche = TESTA POLARE + CODA APOLARE - TESTA POLARE: gruppo fosfato = idrofila - GLICEROLO: 3 siti di legame 1 x testa 2 x code idrofobiche - 2 CODE IDROFOBICHE = 2 ACIDI GRASSI IDROFOBICHE ✓ rappresenta SIGILLO IMPERMEABILE - Anfipatico : piccola porzione polare + maggiore porzione apolare - Sintetizzato autonomamente dalle cellule (NON C’E’ BISOGNO DI FABBISOGNO GIORNALIERO DI COLEST. / NECESSITA’ DI INTEGRARLO) - Più colesterolo c’è → maggiore rigidità della membrana FUNZIONI - Facilitano passaggio di sostanze da un lato all’altro - Ricezione e trasduzione di segnali Tramite recettori: ricevono segnali + avviano cascata di reazioni che trasducono il segnale - Interazione meccanica → tramite giunzioni cellulari RUOLO: - INTERAZIONE CON MONDO ESTERNO - RIVESTIMENTO - PROTEZIONE MODALITA’ DI INTERAZIONE PROTEINE – BILAYER FOSFOLIPIDICO GLUCIDI + PROTEINE = GLICOPROTEINE 5 ▪ VELOCITA’ DI PASSAGGIO: dipende dal GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE ▪ NO PASSAGGIO DI:  IONI: hanno carica elettrica (in verità passaggio di H è molto raro)  MOLECOLE POLARI: glucosio è troppo grosso e polare o TRASPORTO ATTIVO: CONTRO GRADIENTE ▪ MEMBRANA IMPERMEABILE AL SOLUTO ▪ Complessi proteici per il trasporto di sostanze contro gradiente → con dispendio di energia → IDROLISI ATP -ADP ▪ ES. NaK → pompa ubiquitaria o ORGANELLI DI UNA CELLULA SONO INTERCONNESSI: COMUNICAZIONE DIRETTA TRAFFICO VESCICOLARE: grazie alla plasticità della membrana → compartimenti interni intercomunicanti RER-REL = strutture comunicanti - Ci sono vescicole che possono muoversi da una membrana all’altra tramite INVAGINAZIONE DEL PLASMALEMMA - Processo: ➔ Invaginazione del plasmalemma ➔ Separazione: plasmalemma / vescicola neoformata ➔ Vescicola si muove nel citoplasma ➔ Fusione vescicola – membrana bersaglio + incorporamento della membrana della vescicola - Deve esserci un EQUILIBRIO ENDOCITOSI-ESOCITOSI - NB: o ENDOCITOSI: fissione di una vescicola dal PLASMALEMMA → nel citoplasma o ESOCITOSI: fusione di una vescicola citoplasmatica con plasmalemma o SI PARLA DI ENDOCITOSI-ESOCITOSI solo a carico di plasmalemma 6 CITOSCHELETRO • CARATTERISTICHE: o TEM: visibile come materiale elettrondenso filamentoso o materiale di natura proteica ▪ NEL CITOSOL ▪ NEL NUCLEO • FUNZIONI: o MORFOLOGIA CELLULARE o DISPOSIZIONE ORGANULI o VEICOLA COMPONENTI INTERNE ALLA CELLULA • CLASSI: o MICROFILAMENTI – 9nm o FILAMENTI INTERMEDI – 8-12 nm o MICROTUBULI – 25 nm MICROFILAMENTI – 9 nm FILAMENTI INTERMEDI 8-12 nm MICROTUBULI – 25 nm CARATTERISTICHE – STRUTTURA • Visibili con: IMMUNOFLUORESCENZA: si estrae actina e la si inietta nella zona sottocutanea di un animale. sistema immunitario attacca l'actina e vengono prodotti ANTICORPI. ANTICORPI hanno sito di legame per actina + per FLUOROCROMO (per individuare microscopicamente i filamenti di actina marcati) • DOVE: prevalentemente in SEDE CORTICALE = PERIFERIA DELLA CELLULA • PROTEINA UBIQUITARIA – molto conservata nella filogenesi • SUBUNITA’ = G- ACTINA (GLOBULARE) STRUTTURA FILAMENTOSA = F-ACTINA • NON UBIQUITARIE • SOLO FILAMENTI INTERMEDI DEL NUCLEO = UBIQUITARI (compongono la lamina nucleare) o Filamento intermedio del nucleo è formato da LAMINE (PROTEINE = FILAMENTI INTERMEDI che tappezzano involucro nucleare dall’interno) o LAMINE → formano LAMINA NUCLEARE (RETICOLO DI LAMINE) • Statici, robusti → unici che FORMANO COMPONENTE CITOSCHELETRICA DEL NUCLEO • PIU’ STABILI • MENO DINANICI • NO POLARIZZATI • POLARIZZAZIONE FUNZIONALE • PROTEINE UBIQUITARIE • 13 protofilamenti → disposizione di circolo = tubulo cavo all’interno • Subunità = TUBULINA ALPHA / TUBULINA BETA • Disposizione radiale → abbondanti nel nucleo → si espandono in periferia • FORMAZIONE o CENTRIOLI o CIGLIA o FLAGELLI FUNZIONI • MANTENERE LA FORMA DELLA CELLULA • DINAMICITA’ – MOVIMENTO • CELLULE MUSCOLARI → formazione del sarcomero • CONNESSIONE DIRETTA TRA DIVERSE PARTI DELLA CELLULA: RER, GOLGI • MANTENIMENTO POSIZIONE DEGLI ORGANELLI NELLA CELLULA 7 • BINARI NEL TRASPORTO ATTIVO: per la via anterograda/retrograda o Proteine motrici (proteine che passano sui microtubuli e hanno compito di trasportare il CARGO) 1. DINEINE: da + (periferia) → - (centrosoma) 2. CHINESINE: da – (centrosoma) → + (periferia) Con DISPENDIO ENERGETICO ORGANIZZAZIONE ▪ MICROFILAMENTI: STRUTTURE POLARIZZATE (+-) ▪ POLIMERIZZAZIONE (aggiunta G-Actina) – DEPOLIMERIZZAZIONE (sottrazione G-actina) ▪ PROCESSO DI POLIMERIZZAZIONE: o G-ACTINA : 4 sottodomini con ATP o ADP F-ACTINA: struttura filamentosa o nel citosol ci sono subunità libere che possono interagire e legare in UNA SOLA DIREZIONE o CREAZIONE DI NUCLEO INIZIALE = 3 SUBUNITA' ACTINICHE (aggregazione spontanea con uso di ATP) o VELOCITA' DI ALLUNGAMENTO diverse: ▪ Estremità + = MAGGIORI PROBABILITA’ DI ALLUNGAMENTO ▪ Estremità - = MINORE PROBABILITA’ DI ALLUNGAMENTO o A mano a mano che avviene l’allungamento, le subunità di G-actina più lontane tendono a scindersi (ATP si idrolizza e avviene liberazione di gruppo fosfato) → dissociazione di G-actina o TREADMILLING: processo di spostamento delle G- actine da estremità + (dove sono aggiunte) a estremità – (dove vengono sottratte) • Subunità filamentose → aggregazione → filamento intermedio • Formati da unità = piccoli frammenti di filamento che si allineano –> formano filamento intermedio • NO CONTINUI PROCESSI DI POLIMERIZZAZIONE- DEPOLIMERIZAZIONE • POLIMERIZZAZIONE mediata da GTP/GDP • Tubulina alpha/beta → DIMERI Associazione di DIMERI → PROTOFILAMENTO 13 PROTOFILAMENTI → MICROTUBULO • CENTROSOMA: punto di origine dei microtubuli • Microtubulo o ESTREMITA’ + → VERSO PERIFERIA o ESTREMITA’ - → VERSO NUCLEO = ancorata al centrosoma (NO POLIMERIZZAZIONE/DEPOLIMERIZZAZIONE DA QUESTA PARTE) • GUIDA per inizio della formazione dei microtubuli = TUBULINA ϒ + PROTEINE ACCESSORIE = COMPLESSO AD ANELLO = strutture particolarmente concentrate nel centrosoma, da questa zona i microtubuli partono a raggiera • GTP: STABILIZZA LA STRUTTURA → IDROLISI GTP-GDP = disgregazione microtubulo • DINAMICO → ALLUNGAMENTO/ACCORCIAMENTO SOLO ALL’ESTREMITA’ + (aggiunta/sottrazione di tubuline) • DISSOLUZIONE DEL MICROTUBULO: fenomeno che implica l’instabilità dinamica del microtubulo a causa della dissociazione dei protofilamenti STRUTTURE ▪ MICROVILLI: filamenti di actina permettono mantenimento eretto dei microvilli o GLICOCALICE =PROTEZIONE: zona grigia di componente glucidica al di fuori della membrana cellulare o Microfilamenti sono legati tra loro da LEGAMI CROCIATI • CIGLIA: estroflessioni della cellula costituite da microtubuli Dineine delle cellule usano un microtubulo come cargo e un altro microtubulo come binario per lo scorrimento MOVIMENTO DELLE CIGLIA → dovuto al movimento relativo dei microtubuli vincolati dalle dineine. Spostamento muco  Osservando SEZONE TRASVERSALE: 10 Punto di vista molecolare → meccanismi diversi • MECCANISMI DI VESCICOLAZIONE ENDOCITOSI: CLATRINA, CAVEOLINA, FAGOCITOSI, PINOCITOSI, TRANSCITOSI ENDOCITOSI: formazione di una vescicola a partire dalla membrana plasmatica ENDOCITOSI MEDIATA DA CLATRINA CLATRINE:  PROTEINA CITOSOLICA: catene pesanti + leggere Proteina sintetizzata dal ribosomi liberi nel citosol  PROTEINA ESTRINSECA DI MEMBRANA: aderisce al foglietto P della membrana  Ogni molecola ha 3 gambe = TRISCHELIO  Osservando le clatrine organizzate tra loro dall’interno della cellula → ZONA A FORMA DI ALVEARE = LE GAMBE DELLE CLATRINE formano un RETICOLO A GEOMETRIA ESAGONALE (120° TRA LORO)  CLATRINE organizzate tra loro → formazione struttura CURVA TRIDIMENSIONALE o PLANARE MECCANISMO DI ENDOCITOSI MEDIATA DA CLATRINE: 1- LEGAME E RECLUTAMENTO a. CLATRINE aderiscono a proteine integrali di membrana con LEGAMI REVERSIBILI DEBOLI b. Membrana inizia a incurvarsi c. Al recettore (transmembrana) si lega L’ADATTIVA (AP2, PROTEINA CITOSOLICA) per facilitare il legame RECETTORE-CLATRINA (adattina a sua volta lega clatrina). RECETTORE-ADATTINA-CLATRINA 2- INCURVAMENTO / INVAGINAZIONE a. CLATRINE interagiscono tra loro b. Zona di plasmalemma dove nel versante extracellulare c’è un’ALTA CONCENTRAZIONE DI RECETTORI, arrivano tanti LIGANDI e le CLATRINE iniziano processo di incurvamento 3- MATURAZIONE a. Formazione di una GABBIA INTORNO ALLA VESCICOLA NASCENTE b. DINAMINA funge da LACCIO perché si pone nella strozzatura che poi porta alla separazione delle 2 membrane 4- SCISSIONE a. DINAMINA compie la separazione della vescicola b. Il CARGO viene portato dentro alla cellula. Cargo comprende: sostanze interne da endocitare, proteine di membrana, ligandi 5- UNCOATING: una volta formata la vescicola, CLATRINE e ADATTINE si separano dai recettori e tornano a far parte del pool citosolico ENDOCITOSI MEDIATA DA CAVEOLINA CAVEOLE-CAVEOLINA:  Caveole sono più stabili e statiche o Possono separarsi dalla membrana o Possono rimanere presenti nella membrana → e avere funzione NELLA DISTENSIONE DELLA MEMBRANA  Hanno ruolo di riserva di membrana perché creano l’invaginazione e poi il tratto di membrana si può distendere  CAVEOLINE: PROTEINE INTRINSECHE DI MEMBRANA  PER AVERE UNA CAVEOLA SI DEVE STABILIZZARE LA MEMBRANA: o DISTRIBUZIONE SIMMETRICA di SFINGOLIPIDI e FOSFOLIPIDI o BUONA PERCENTUALE DI COLESTEROLO → rende membrana più rigida ALTRI TIPI DI ENDOCITOSI FAGOCITOSI ➔ Cellula che mangia ➔ Meccanismo NON UBIQUITARIO → PER CELLULE SPECIALIZZATE 11 ➔ Portare dentro materiale voluminoso (batterio) → no meccanismo clatrine o caveoline perché le dimensioni sono troppo grandi ➔ Cellula forma delle espansioni citoplasmatiche che si estendono, e sequestrano il corpo ➔ Necessario: contatto diretto corpo estraneo-membrana della cellula ➔ Le actine sono coinvolte in questo processo PINOCITOSI ➔ Ingresso di liquido TRANSCITOSI ➔ Traffico bidirezionale di vescicole: sequenza di endocitosi + esocitosi in entrambe le vescicole COP I – COP II ➔ Proteine ESTRINSECHE di membrana → interagiscono con la membrana grazie a recettori a cavallo con la membrana ➔ COP II: o Nelle VESCIOLE (rivestono le vescicole) da RER → GOLGI o Trasporto ANTEROGRADO ➔ COP I: o NELLE VESCICOLE (rivestono le vescicole) da GOLGI → RER o Trasporto RETROGRADO ➔ TRAFFICO ANTEROGRADO + RETROGRADO → per mantenere l’equilibrio tra la membrana utilizzata per fissione e fusione. Per ripristinare la composizione della membrana del reticolo ➔ CISTERNA TRANS DEL GOLGI → produce vescicole rivestite di clatrine. La clatrina, una volta terminata la vescicolazione a livello del plasmalemma, diventa libera nel citosol per essere utilizzata ESOSOMI E VESCICOLAZIONE La formazione di una vescicola può avvenire per: INVAGINAZIONE ➔ Invaginazione del plasmalemma verso l’interno della cellula (endocitosi) ESTROFLESSIONE ➔ Estroflessione della membrana plasmatica (gemmazione) FENOMENO DELLA GEMMAZIONE: vescicole di piccole dimensioni possono essere rilasciate da una cellula nella matrice extracellulare. ➔ TIPO DI FISSIONE → perché comporta la separazione di una vescicola dalla membrana d’origine ➔ DIREZIONE: LA VESCICOLA PRODOTTA VIENE RILASCIATA VERSO L’ESTERNO DELLA CELLULA ➔ Formazione di microvescicole o di esosomi ➔ Comunicazione cellulare: una vescicola contenente citoplasma viene espulsa dal plasmalemma. La vescicola poi può andare a fondersi con le cellule bersaglio anche lontane ➔ ESEMPIO: GHIANDOLE ESOCRINE 12 RETICOLO ENDOPLASMATICO: reticolo endoplasmatico è costituito da comparti membranosi e si divide in RER e REL considerati come un unico comparto REL RER CARATTERISTICHE • Rete 3D di TUBULI INTERCOMUNICANTI (sezione trasversale al micro elettronico = profili tondeggianti e ovalari) • NO RIBOSOMI • PRESENZA DI ANSE al micro elettronico • Rugoso: ribosomi sul versante citosolico e nel citosol tra le cisterne del reticolo • CISTERNE comunicanti vicine tra di loro, appiattite (sezione trasversale al micro elettronico = sezione di cisterne appiattite) • Involucro nucleare in continuità con RER = CISTERNA PERINUCLEARE è delimitata da involucro nucleare e RER → in comunicazione con il resto del reticolo • RER: BASOFILO (contiene ribosomi con RNA) FUNZIONI 1. SINTESI DI FOSFOLIPIDI DI MEMBRANA o FUNZIONE UBIQUITARIA = attiva in tutte le cellule → tutte le cellule devono sintetizzare lipidi o Motivi per sintetizzare fosfolipidi: ➔ Cellula deve dividersi per mitosi, crescere e proliferare → necessita di fosfolipidi per generare nuova membrana ➔ Per aumentare di volume ➔ Per ripristinare fosfolipidi vecchi o distrutti o Sintesi avviene grazie a PROTEINE DI MEMBRANA posizionate sul versante citosolico o I lipidi devono essere incorporati nella membrana del reticolo stesso → FLIPPASI: ENZIMA che permette il trasferimento dei fosfolipidi da un versante all’altro o DIFFERENZA SCRAMBLASI vs FLIPPASI: ❖ SCRAMBLASI: ENZIMA NON SELETTIVO che bilancia il numero di fosfolipidi nel foglietto P e E. STABILISCE → EQUILIBRIO QUANTITATIVO NEL REL ❖ FLIPPASI: agisce soprattutto sul plasmalemma ed è SISTEMA SELETTIVO. Sposta specifici fosfolipidi da un foglietto all’altro per creare ASIMMETRIA QUALITATIVA (CON VALORE FUNZIONALE) 2. STOCCAGGIO DI CALCIO o RUOLO UBIQUITARIO o Accumulo di calcio all’interno del REL → improvviso aumento di calcio nel citosol ha significato funzionale ➢ Liberazione siti di interazione per actina e miosina → contrazione muscolare (REL = reticolo sarcoplasmatico) ➢ Esocitosi ➢ Liberazione di neurotrasmettitori o POMPE per mantenimento del gradiente di calcio + CANALI DEL CALCIO CHIUSI → NECESSARI per mantenere la DIFFERENZA DI CONCENTRAZIONE tra REL e citosol SINTESI PROTEICA a carico dei ribosomi* MECCANISMO DI SINTESI PROTEICA SU RER: 1. INIZIO DELLA TRADUZIONE + SEQUENZA D’INIZIO a. mRNA arriva nel citosol, subunità ribosomiali si assemblano, inizia traduzione b. SEQUENZA INIZIALE = segnale che la proteina ha come destinazione RER → sequenza riconosciuta da SRP (complesso ribonucleoproteico) 2. SRP: o ha 3 siti: I. per legame con sequenza amminoacidica di segnale II. sito per il ribosoma che blocca la traduzione III. sito di legame per recettore o SRP si lega al peptide segnale → il legame del secondo sito attivo con il ribosoma blocca la traduzione → complesso POLIPEPTIDE-RIBOSOMA-SRP si sposta RER Terzo sito di legame permette legame SRP-RECETTORE sulla membrana del RER Ribosoma è bloccato sulla membrana del RER 3. RIPRESA DELLA TRADUZIONE CON TRASLOCATORE a. Ribosoma si stacca sa SRP → si lega al TRASLOCATORE → TRADUZIONE RIPRENDE b. TRASLOCATORE ha varco che permette il passaggio del polipeptide c. Continua traduzione + SEQUENZA DI STOP: TERMINA TRADUZIONE d. La sequenza di segnale è incastrata nel traslocatore → PEPTIDASI DEL SEGNALE → taglia la sequenza e. Polipeptide è dentro al citosol del RER f. Ribosoma si separa + traslocatore si chiude (è aperto solo in presenza del RIBOSOMA) 15 APPARATO DI GOLGI COMPLESSO DI GOLGI (DITTIOSOMA): gruppo di membrane/cisterne APPARATO DI GOLGI: più complessi di Golgi • STRUTTURA + CARATTERISTICHE: o ORGANELLO POLARIZZATO ▪ LATO CIS: INGRESSO ✓ CGN = Cis Golgi Network ✓ VERSO IL NUCLEO/RE ✓ RER → CIS (GOLGI) ▪ LATO TRANS: USCITA ✓ TGN = Trans Golgi Network ✓ Verso comparto lisosomiale ✓ CONCAVITA’ MARCATA ▪ ERGIC = GRUPPO VESCICOLARE TUBULARE → comparto membranoso intermedio tra RER e Golgi o CISTERNE APPIATTITE e avvicinate tra loro o Dimensione Golgi → relazione al grado di attività biosintetica della cellula • MECCANISMO DI FUNZIONAMENTO DEL GOLGI:  Vescicola da RER → si fonde su lato CIS → materiale entrato avanza → lato trans → prodotto maturo  2 IPOTESI SU MECCANISMO DI FUNZIONAMENTO = TRASPORTO INTER-GOLGI: 1. IPOTESI DI MATURAZIONE DELLE CISTERNE a. VESCICOLE DA RER → si fondono tra loro → nuova cisterna del Golgi → cisterne si formano su lato CIS → avanzano → lato trans → disgregazione delle cisterne in vescicole b. Ipotesi: vescicole intorno al golgi sono coinvolte nel traffico retrogrado per ripristinare il corredo di proteine sulla loro membrana 2. IPOTESI DEL TRASPORTO DI VESCICOLE a. CISTERNE: i. CIS ii. INTERMEDIA iii. TRANS b. Le vescicole si spostano tra le cisterne con MECCANISMO DI GEMMAZIONE-FUSIONE c. TRAFFICO DI VESCICOLE BIDIREZIONALE: funzionale per mantenere l’identità dell’organello i. ANTEROGRADO – COP II ii. RETROGRADO – COP I iii. CLATRINA agisce per formazione di vescicole per endocitosi da membrana plasmatica al Golgi e per la gemmazione di vescicole da TGN a esocitosi o fusione con comparto lisosomiale • MECCANISMI DI MODIFICAZIONE POST- TRADUZIONALE: o GLICOSILAZIONE: aggiunta di gruppi glucidici alle proteine o SMISTAMENTO: le proteine uscite dal Golgi hanno diverse destinazioni: ▪ SECREZIONE: vescicola con prodotto di secrezione → plasmalemma –> fusione → esocitosi (amilasi, enzimi digestivi, insulina, glucagone) ▪ TURN-OVER DI MEMBRANA: materiale sintetizzato dal Golgi serve per ricambiare e rinnovare la membrana, soggetta a invecchiamento. 16 RER → ERES → gemmazione e trasporto della vescicola al golgi → membrana del Golgi ▪ COMPARTIMENTO LISOSOMIALE: proteine che vanno ai lisosomi = IDROLASI ACIDE → per CATABOLISMO I PRECURSORI delle idrolasi acide nel Golgi hanno GLICOSILAZIONE nel MANNOSIO 6-FOSFATO → recettore di proteina transmembrana riconosce lo zucchero → formazione vescicola 17 COMPARTO LISOSOMIALE • FORMAZIONE DELLE IDROLASI o RER sintetizza proteina solubile (precursore idrolasi acide) →GOLGI ➔ TRANS GOLGI → GEMMAZIONE: necessarie le CLATRINE-ADATTINE-RECETTORI (siti di legame dei recettori guardano nel sito interno della cisterna) ➔ Idrolasi viene a contatto con recettori → idrolasi concentrata in una zona della membrana → GEMMAZIONE • PROCESSO DI FORMAZIONE + MATURAZIONE: ENDOSOMA PRECOCE → LISOSOMA o Membrana plasmatica → per endocitosi mediata da CLATRINA = VESCICOLE contenenti pezzi di membrana → confluenza di più vescicole = ENDOSOMA PRECOCE o MOVIMENTO ENDOSOMA PRECOCE internamente con BINARI DEI MICROTUBULI o PROCESSO DINAMICO: ➔ Processo di recupero di proteine membrana → EQUILIBRIO DINAMICO / OMEOSTATICO DI MEMBRANA = TRAFFICO RETROGRADO → per mantenere identità della cellula e organello o ENDOSOMA PRECOCE o MATURAZIONE ENDOSOMA PRECOCE attraverso incorporazione di ENZIMI LITICI (DA GOLGI) ❖ Golgi invia enzimi litici all’endosoma precoce → endosoma precoce li INGLOBA → aumento della CONCENTRAZIONE IDROLASI ACIDE ❖ ATTIVAZIONE IDROLASI ACIDE: ➔ inattive a PH FISIOLOGICO (distruggerebbero la cellula) ➔ TRASPORTO ATTIVO DI IDROGENO con POMPE PROTONICHE ➔ ingresso di PROTONI ➔ abbassamento di PH ➔ idrolasi si attivano ❖ EVITRE AUTODISTRUZIONE DELLA CELLULA (CAUSA IDROLASI ACIDE) → GRUPPI GLUCIDICI nelle proteine di membrana = PROTEZIONE CONTRO ATTACCHI ENZIMATICI Gruppi glucidici → prodotti dal Golgi Vescicole intraluminari → no glicocalice → possono essere digerite ❖ Endosoma fa fissione di membrana → VESCICOLE INTRALUMINARI → si moltiplicano → formano CORPO MULTIVESCICOLARE (evoluzione endosoma precoce) Vescicole intraluminari → corrispondono topologicamente al citosol Invaginazioni plasmalemma → endosoma → invaginazioni endosoma → vescicole intraluminari VESCICOLE INTRALUMINARI → NO GRUPPI GLUCIDICI DI PROTEZIONE → il contenuto può essere digerito ❖ CORPO MULTIVESCICOLARE → ENDOSOMA TARDIVO o ENDOLISOSOMA (forma attiva dove è già in ATTO LA DEGRADAZIONE ENZIMATICA) → LISOSOMA o LISOSOMA: più piccolo, elettrondenso → al termine del suo ciclo di maturazione Sono già avvenute le PRINCIPALI TAPPE DEL CATABOLISMO 20 CAMERA INTERNA = MATRICE MITOCONDRIALE • FUNZIONE: RESPIRAZIONE CELLULARE • ORIGINE – TEORIA ENDOSIMBIONTICA o Ipotesi: antico procariote (fagocitato) + cellula EUCARIOTE PRIMORDIALE → FAGOSOMA → SIMBIOSI o MITOCONDRIO: ORGANELLO UBIQUITARIO o IPOTESI SULL’ORIGINE DELLE MEMBRANE: 1. MEMBRANA INTERNA: MEMBRANA ORIGINARIA DEL PROCARIOTE → ATPsintasi fa parte della membrana interna MEMBRANA ESTERNA: FAGOSOMA 2. MEMBRANA INTERNA e ESTERNA → PARTE DEL PROCARIOTE FAGOCITATO → perché procariote ancestrale era simile a BATTERIO GRAM – (CON 2 MEMBRANE CONCENTRICHE) • CORREDO GENETICO MITOCONDRIALE: Genoma mitocondriale: 30 geni: ➔ 13 geni → mRNA ➔ Altri geni → altri RNA (rRNA, tRNA) CORREDO INSUFFICIENTE PER LE ESIGENZE DEL MITOCONDRIO PROTEINE che agiscono nel mitocondrio derivano da ORIGINE NUCLEARE ➔ RIBOSOMI CITOPLASMATICI → sintetizzano proteine → PROTEINA UNFOLDED → TRASLOCATORI (TIM-TOM) DEL MITOCONDRIO consentono passaggio attraverso le 2 membrane del mitocondrio → MITOCONDRIO → PROTEINA STATO FOLDED ➔ TRASLOCATORE: consente il passaggio delle proteine + inserisce le proteine nella membrana • EREDITA’ : materna o Alcune ricerche → alcuni geni potrebbero essere di derivazione paterna o FECONDAZIONE = GAMETE MASCHILE + GAMETE FEMMINILE → nella cellula uovo entra solo testa dello spermatozoo (il collo con i mitocondri non entra) → mitocondri paterni non entrano Però collo spermatozoo è in continuità con la testa → potrebbero esserci meccanismi attivi per eliminare dallo zigote mitocondri paterni entrati • VISIBILITA’ MICROSCOPIO: o TEM: matrice mitocondriale elettrondensa o MICROSCOPIO OTTICO: non direttamente visibili in ematossilina-eosina  Ricchi di proteine → emerge la loro eosinofilia (comunque non ben osservabili) 21 GIUNZIONI INTERCELLULARI E CELLULA-MATRICE • TIPI: o INTERCELLULARI : a contatto o CELLULA-MATRICE: tra la cellula e MEC • DOVE: o Tessuti epiteliali di rivestimento → da superficie apicale a basale: OCCLUDENTE, ANCORANTI, COMUNICANTI o Muscolo cardiaco o Osteoblasti o Oligodendrociti o Cellule di Schwann GIUNZIONI ANCORANTI GIUNZIONI OCCLUDENTI GIUNZIONI COMUNICANTI = GAP FUNZIONE: ADERENZA MECCANICA tra le cellule FUNZIONE: • ADESIONE MECCANICA • SIGILLO INTERSTIZIO per impedire il passaggio di materiale • BARRIERA INVALICABILE FUNZIONE: SCAMBI DI SEGNALI DI TIPO FUNZIONALE TIPI: • GIUNZIONE INTERMEDIA = ZONULA ADHERENS → cintura che avvolge il perimetro • DESMOSOMI = MACULAE ADHERENS → bottone ORGANIZZAZIONE: • Andamento a cintura • Tante file di giunzioni occludenti → formano reticolo • Proteine delle giunzioni sono aderenti sul versante extracellulare • Completa obliterazione interstizio • Proteine determinano separazione netta sopra-sotto la giunzione ORGANIZZAZIONE: • Canali = CONNESSONI → permettono passaggio di molecole di piccole dimensioni STRUTTURA: 1. PROTEINE TRANSMEMBRANA a. Proteina che attraversa la membrana b. LATO INTRACELLULARE = Ancorata alla placca proteica c. LATO EXTRACELLULARE = ancorata alla proteina identica della cellula affianco 2. PLACCA PROTEICA DI ANCORAGGIO: a. PONTE TRA PROTEINE TRANSMEMBRANA e CITOSCHELETRO b. Ancoraggio di proteine transmembrana e componenti del citoscheletro 3. CADERINE a. Proteine ubiquitarie b. Adesione mediata da CALCIO → diminuisce [Ca2+] → viene meno adesione c. Porzione transmembrana + porzione extracellulare STRUTTURA: 2 tipi di proteine: 1. CLAUDINE a. FUNZIONE: adesione meccanica 2. OCCLUDINE: modulano la permeabilità a. Crea SIGILLO tra VERSANTE APICALE e BASOLATERALE → NO PASSAGGIO DI SOSTANZE b. BARRIERA DI PERMEABILITA’ SELETTIVA c. INTERSTIZIO SPARISCE = CELLULE SONO A DIRETTO CONTATTO TRA DI LORO STRUTTURA: • Canali proteici di una cellula combaciano con quelli della cellula vicina • Comunicazione diretta tra i citoplasmi adiacenti • Canale = CONNESSONE • CONNESSONE = 6 subunità di proteine CONNESSINE • Strutture regolate = aperte / chiuse • GIUNZIONE GAP = AREA DI MEMBRANA COSTELLATA DI CONNESSONI • INTERSTIZIO = RIDOTTISSIMO (non obliterato) 22 d. PORZIONE EXTRACELLULARE: 5 SUBUNITA’ → la più periferica è in contatto con la corrispettiva della cellula vicina (LEGAMI DEBOLI REVERSIBILI) 4. COMPONENTI DEL CITOSCHELETRO a. Stabilizza meccanicamente FUNZIONE COMBINAZIONE GIUNZIONE-CITOSCHELETRO: 1. GARANTIRE RESISTENZA ALLE SOLLECITAZIONI 2. MECCANISMI DI SVILUPPO: INVAGINAZIONE /EVAGINAZIONE a. INVAGINAZIONE: citoscheletro apicale → contrazione verso il basso (mediata da actina- miosina) b. EVAGINAZIONE: citoscheletro basale → contrazione verso l’alto PRINCIPIO DEL SIGILLO: 1. SOSTANZE IN SEDE EXTRACELLULARE: non possono passare da una parte all’altra 2. PROTEINE DI MEMBRANA NON POSSONO MIGRARE IN ZONE DIVERSE DELLA MEMBRANA SUPERFICIE APICALE e BASOLATERALE: sono due ambienti diversi TESSUTO NERVOSO → GIUNZIONI GAP = SINAPSI ELETTRICHE MIOCARDIO → SINCRONIZZAZIONE DELLA CONTRAZIONE RITMICA DEL MUSCOLO DIFFERENZE: GIUNZIONI INTERMEDIE vs DESMOSOMI 1. FORMA: a. GIUNZIONI INTERMEDIE: a cintura b. DESMOSOMI: a bottone 2. VARIETA’ DI CADERINE: diverse tra G.I. e D. 3. TIPO DI CITOSCHELETRO: a. GIUNZIONI INTERMEDIE: actina b. DESMOSOMI: filamenti intermedi FILAMENTI INTERMEDI arrivano al desmosoma, entrano a forcina e tornano dentro • TRASPORTATORE: proteina che permette il trasferimento di sostanze, passivo o attivo → es simporto sodio-glucosio Ingresso del sodio è la spinta per ingresso del glucosio → giunzione svolge la funzione di mantenere il distinto gradiente di concentrazione • GIUNZIONI TRIPLE → dove ci sono punti tripli a contatto di 3 cellule epiteliali