LauraCondorelli2014 Pagina 1

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1 Cellula procariota ( batteri e alghe azzurre ) E considerata come primitiva rispetto alla cellula eucariota, infatti è priva di nucleo; ha un solo cromosoma di forma circolare, i ribosomi sono più piccoli; mancano i mitocondri (anche se la funzione respiratoria è comunque svolta dai trasportatori di elettroni presenti sulla membrana cellulare). Le cellule batteriche possiedono una sorta di sessualità, indicata con A+ e A-. Essa è legata alla presenza di plasmidi con DNA extracromosomiale. I plasmidi contengono geni per la resistenza agli antibiotici, che possono essere scambiati tra batteri A+ e A- attraverso la formazione di pili tra cellule, anche tra batteri di specie diverse. In questo modo i batteri A- acquisiscono i geni per la resistenza agli antibiotici e diventano a loro volta A+ (per questo motivo è assolutamente importante non assumere antibiotici, se non in caso di effettiva necessità, poiché si selezionano i batteri resistenti). I batteri hanno anche una parete cellulare, che però non è cellulosica, ma formata da altri zuccheri. Possono anche avere eventuali flagelli. Cellula eucariota ( con nucleo ) La cellula eucariota è delimitata all esterno da una membrana cellulare, formata da un doppio strato fosfolipidico. In esso i fosfolipidi si dispongono con le teste polari idrofile verso l esterno e le code apolari idrofobiche verso l interno della membrana stessa. In questo modo la membrana è assolutamente impermeabile ai soluti ( eccetto O 2, CO 2, H 2 O ). Immerse nella membrana sono pure delle proteine con funzione di canali per il trasporto ( carrier ) e delle glicoproteine che hanno la funzione di rendere la cellula riconoscibile agli anticorpi. Pagina 1

2 Nucleo e citoplasma Il nucleo è delimitato da una membrana (con pori). Questi consentono a ioni, molecole e solo ad alcune proteine (quelle riconosciute da sequenze segnale) di transitare dal citoplasma al nucleo e viceversa. Vi sono più cromosomi (2n, in genere ) a forma di bastoncino. Si parla di cromatina (DNA svolto) o di cromosomi ( DNA spiralizzato a forma di bastoncino). Nel nucleo è presente anche il nucleolo, dove avviene la costruzione dei ribosomi a partire da RNA e proteine. Nel citoplasma (che ha la consistenza di un gel) sono immersi gli organuli cellulari. La maggior parte di essi è delimitata da membrane, il chè ha lo scopo di isolare quella particolare funzione dal resto della cellula. Pagina 2

3 Organuli cellulari delimitati da una o due membrane Ribosomi : sede della sintesi proteica; possono essere liberi (proteine già stabili e che restano nella cellula) o associati alle membrane del reticolo endoplasmatico (proteine che devono essere modificate chimicamente o espulse dalla cellula, come gli ormoni e i neurotrasmettitori), Reticolo endoplasmatico: può essere ruvido con ribosomi (nel lume del R.E.R. vengono sintetizzate quelle proteine che necessitano di modificazioni chimiche [es ponti disolfuro e ripiegamenti nella struttura terziaria; glicoproteine che successivamente vengono racchiuse in vescicole di trasporto] e quelle destinate ad altri organuli cellulari, come l app. di Golgi; oltre alle membrane) e liscio (è la sede della sintesi dei lipidi; trasforma sostanze tossiche; idrolizza il glicogeno, ma anche sostanze tossiche, farmaci e pesticidi; immagazzina ioni calcio soprattutto nelle fibre muscolari). Apparato di Golgi: appare come un insieme di sacchetti impilati gli uni sugli altri, non in comunicazione tra loro, riceve le proteine sintetizzate nel RE e le elabora ulteriormente (terminano le reazioni di stabilizzazione delle proteine, che vengono poi smistate fuori o dentro la cellula); nelle cellule vegetali sintetizza la cellulosa per la parete cellulare: all esterno si staccano vescicole che possono dar luogo a processi di esocitosi o formare lisosomi. Lisosomi (ph acido) : contengono enzimi digestivi, sono utili come protezione da agenti patogeni e per eliminare organuli danneggiati. Molto importante anche la funzione di idrolisi delle macromolecole. I monomeri prodotti vengono poi riutilizzati. In alcuni organismi hanno funzione di digestione alimentare dopo la fagocitosi. In tal caso il vacuolo alimentare si fonde col lisonoma (formazione del lisosoma secondario). La cellula può anche digerire se stessa per autofagia attraverso gli enzimi dei lisosomi (sviluppo embrionale-> distruzione delle membrane digitali o per riciclaggio di organuli vecchi o danneggiati). Perossisomi: contengono enzimi, come per es. la perossidasi per demolire H 2 O 2 Pagina 3

4 Organuli cellulari delimitati due membrane ( probabile origine extracellulare, funzione legata a reazioni di ossidoriduzione ) Mitocondri: organuli caratteristici circondati da 2 membrane, quella esterna liscia (avvengono importanti processi energetici, ha anche un ruolo fondamentale nel controllo dei processi di trasporto), quella interna con creste e avvallamenti. All interno è presente la matrice, (contiene numerosi enzimi, DNA e ribosomi per fabbricare alcune proteine della respirazione cellulare) Sono la sede della produzione di energia sotto forma di ATP, anche grazie alla presenza di trasportatori di elettroni. C 6 H 12 O 6 +6O 2_ -> 6CO 2 +6H 2 O+38ATP Cloroplasti : presenti solo nella cellula vegetale, la membrana interna forma delle pile (dette grani) di tilacoidi sospesi nello stroma (contiene DNA e ribosomi) all interno dei quali è contenuta la clorofilla verde (sono la sede della fotosintesi clorofilliana). Altri plastidi contengono altri pigmenti (cromoplasti pigmenti rossi e arancioni, leucoplasti contengono invece amidi e grassi) 6CO 2 +6H 2 O+ luce -> C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Strutture rigide della cellula Centrioli: costituiti da microtubuli, diventano importanti durante il processo di divisione cellulare (mitosi e meiosi). Citoscheletro : formato da microtubuli (possono formare uno scheletro interno rigido oppure fungere da intelaiatura, tipo una rotaia, attraverso la quale la cellula sposta organuli e proteine; nelle piante partecipano alla disposizione di cellulosa al di sopra della membrana stessa; sono formati dalla proteina tubulina, le cui unità possono essere facilmente aggiunte o sottratte, provocando l allungamento o l accorciamento del microtubulo). e microfilamenti di actina che possono essere singoli o radunati in fasci o reti, svolgono la stessa funzione di sostegno e cambiamento di forma, mediante la produzione di Pagina 4

5 un reticolo al di sotto della membrana plasmatica (formazione di villi intestinali) di ossa e muscoli (anche emissione di pseudopodi). Ci sono anche filamenti intermedi composti da cheratina (fibrosa), servono a mantenere la rigidità di cellule e tessuti eformano i desmosomi. Ciglia ( tante e corte ) e flagelli ( uno o due e lunghi ) sono importanti per il movimento ( mancano nella cellula vegetale ). Costituiti da 9 coppie di microtubuli periferici+ 1 centrale. Alla base, nel citoplasma è presente un corpuscolo basale,con la stessa struttura del cetriolo (9 triplette periferiche). Parete cellulare : costituita da cellulosa immersa in proteine e polisaccaridi complessi, è presente solo nella cellula vegetale. Ha funzione di sostegno, protezione contro le infezioni fungine. Le cellule vegetali sono comunque in connessione tra loro mediante plasmodesmi. Matrice extracellulare: composta da proteine fibrose come il collagene e proteoglicani, serve a tenere unite cellule di uno stesso tessuto, contribuisce alle caratteristiche fisiche di determinati tessuti (pelle e cartilagine), orienta i movimenti cellulari embrionali e la rigenerazione di tessuti lesionati, permette l invio di segnali chimici tra cellule. Molto scarsa nel tessuto cerebrale, abbondante nella epidermide, le ossa (con fosfato di calcio) e la cartilagine. Giunzioni cellulari: l adesione tra cellule consente loro di raggrupparsi in tessuti e riconoscersi; ciò dipende dalla presenza di determinate proteine sulla membrana plasmatici, responsabili del riconoscimento cellulare. 1. occludenti: collegamento tra cellule epiteliali adiacenti: impediscono alle sostanze di scorrere negli interstizi (intestino, le sostanze assorbite così devono per forza attraversare le cellule epiteliali); ostacolano la migrazione dei fosfolipidi di membrana da una parte all altra della cellula (così i f. della parte apicale sono diversi da quelli della parte basale o laterale). 2. Desmosomi: connettono due membrane adiacenti, tenendole unite (bottoni automatici). Sulla faccia interna di ciascuna membrana è presente una placca, da cui partono molecole che si legano a proteine presenti alla placca dell altra cellula e ad altre fibre citoplasmatiche composte da cheratina. Permettono una stabilità meccanica ai tessuti epiteliali della superficie corporea. 3. Serrate: facilitano la comunicazione tra cellule attraverso canali proteici (connessioni) tra 2 cellule adiacenti e permettono lo spostamento di ioni e micromolecole tra le 2 cellule. Cellula vegetale E delimitata all esterno da una parete cellulare rigida, formata da cellulosa, il chè limita la possibilità della cellula di eliminare i rifiuti, che pertanto vengono raccolti all interno di un vacuolo. Le funzioni del vacuolo sono di Accumulo di sostanze tossiche o di scarto; sostegno grazie a processi di osmosi che fa entrare H 2 O (turgore); riproduzione (alcuni contengono i pigmenti colorati dei petali (antocianine), digestione (delle proteine del seme per l embrione vegetale). Il vacuolo si accresce sempre più man mano che la cellula invecchia, fino ad arrivare a strozzare il nucleo, determinandone la morte. La cellula vegetale morta non ha comunque la possibilità di essere rimpiazzata, dal momento che esiste la parete rigida. Mancano inoltre le ciglia e i flagelli, poiché la cellula non si muove e sono invece presenti i cloroplasti, che determinano il colore verde delle parti fotosintetiche. Pagina 5

6 I Virus Virus significa veleno. Il virus non è una cellula e non è in grado di vivere autonomamente. I virus infatti sfruttano la cellula ospite per poter sopravvivere. Sono detti così anche parassiti obbligati. Mancano di tutto il materiale che le altre cellule hanno, perciò non possono svolgere nessuna funzione. Un virus, quando entra in una cellula può seguire due diverse vie per sopravvivere, ossia iniziare due diversi cicli: Ciclo litico Inizialmente il virus si attacca alla membrana cellulare e inietta il suo materiale genetico (DNA o RNA per i retrovirus). La cellula viene obbligata a fare delle copie del materiale genetico del virus, oltre a sintetizzare le proteine del capside (involucro). In questo modo la cellula alla fine è piena di virus, i quali incominciano a forare la membrana in più parti per uscire e infettare altre cellule. La cellula, la cui membrana è definitivamente distrutta, perde tutto il suo materiale ne muore, come ad esempio accade per il virus dell Herpes. Ciclo lisogenico Quando il virus entra nella cellula, si inserisce in uno dei nostri cromosomi e rimane latente anche per anni. In questo modo il nostro cromosoma si mischia con il materiale genetico del virus. Il virus però può passare da questo stato all altro stato a causa di: - Raggi uv - Vento - Stanchezza Questo processo si chiama excisione, ed accade quando il virus viene staccato dal nostro cromosoma. A questo punto ricomincia il ciclo litico. Flusso dell informazione genetica negli organismi a DNA DNA RNA proteine Processo di trascrizione Processo di traduzione Pagina 6

7 lusso dell informazione genetica dei retrovirus Virus a RNA (es. il virus del AIDS) Nessun organismo vivente utilizza come materiale genetico l RNA, solo i virus lo possono fare, e tra questi i retrovirus. Gli altri organismi, infatti, utilizzano solo DNA. I retrovirus a differenza degli altri organismi devono fare un passaggio in più nel flusso dell informazione genetica. Infatti i retrovirus non posssono sintetizzare direttamente le proteine a partire dal RNA, ma il materiale genetico deve essere prima trasformato in RNA e poi seguire il flusso. In pratica devono fare un passaggio in più. RNA DNA RNA proteine Processo di trascrizione processo di processo di inversa trascrizione traduzione I farmaci antivirali cercano di bloccare la trascrizione inversa per combattere il virus. Infatti sono detti anche inibitori della trascrizione inversa. Il virus dell AIDS è un retrovirus. Esso si prende per contagio da liquido spermatico, vaginale, sangue o trasfusioni, non per contagio da saliva. Credits: Ginevra Petruzzini per le immagini concesse (classe 2G anno ) Pagina 7