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martedì 24 agosto 2010

Biologia applicata: le cellule eucariotiche

10 volte più grandi delle procariote, sono composte da nucleo, citoplasma e membrana cellulare.
A differenza della cellula procariota è divisa in compartimenti chiamati organelli.

Nucleo
è l'organello più grande della cellula ed è dove avviene l'attività genetica cellulare e dove è contenuto il DNA. Al suo interno, nel nucleolo, avviene l'assemblaggio dei ribosomi a partire da RNA e proteine specifiche.
è contenuto nell'involucro nucleare composto di 2 membrane perforate da 3500 pori nucleari.
I pori permettono l'ingresso a proteine che contengono il segnale di localizzazione nucleare.
All'interno il DNA si combina con delle proteine per formare il complesso fibroso cromatina e prima della divisione cellulare forma delle strutture chiamate cromosomi.

Ribosomi
si trovano liberi nel citoplasma, nel reticolo endoplasmatico o all'interno dei mitocondri e cloroplasti.
sintetizzano le proteine seguendo le informazioni degli acidi nucleici.
chimicamente sono un tipo speciale di RNA chiamato RNA ribosomiale (rRNA).

Sistema endomembranoso
occupa la maggior parte della cellula e comunica all'esterno con le vescicole.
si suddivide in:

Reticolo endoplasmatico (ER)
sono membrane interconnesse che si sviluppano in tutto il citoplasma, l'intercapedine interna è chiamata lume.
L'ER è di 2 tipi:
- Reticolo endoplasmatico rugoso (RER), una parte dell'ER dove dei ribosomi si legano alle superfici esterne delle cisterne.
contiene alcune proteine, le trasforma e le trasporta in altre zone della cellula. La membrana fa passare le proteine con il segnale di localizzazione RER.
- Reticolo endoplasmatico liscio (SER) nel lume le proteine modificate dal RER subiscono altre trasformazioni ed è deputato a modificare molecole di farmaci e pesticidi, compie l'idrolisi del glicogeno, si effettua la sintesi di lipidi e steroidi.

Apparato di Golgi
sacchi membranosi appiattiti chiamati cisterne, impilati come piattini e piccole vescicole racchiuse da membrane.
Riceve le proteine dell'ER e può modificarle ulteriormente, impacchetta, concentra e cernisce le proteine prima che vengano inviate intra extra-cellularmente.
Sembra avere 3 parti distine che svolgono ruoli diversi (cis, trans e mediale).
La trasmissione delle proteine dall'ER all'A. di G. avviene per gemmazione delle pareti ER in vescicole che trasportano le proteine nella zona cis.

Lisosomi
hanno origine dall'apparato di Golgi e sono delle vescicole che idrolizzano le molecole di proteine, lipidi, polisaccaridi e acidi nucleici. Si occupano della demolizione delle molecole degli alimenti (fagocitosi) che entrano nella cellula come fagosoma. Il lisosoma primario si unisce al fagosoma dando origine ad un lisosoma secondario entro il quale avviene la digestione. Al termine si avvicina alla membrana cellulare e scarica all'esterno la parte inutilizzabile.

Mitocondri
composto da due membrane, quella esterna è liscia e protettiva molto permeabile, quella interna è ripiegata e forma delle creste, il suo interno è chiamato matrice mitocondriale e contiene enzimi ribosomi e DNA entrambi necessari per la sintesi di alcune proteine.
Il ruolo principale è di convertire l'energia potenziale chimica in una forma utilizzabile dalla cellula: la molecola ricca di energia ATP (adenosina trifosfato) e O2, la cosiddetta respirazione cellulare.

Plastidi
Prodotti soltanto dalle piante e protisti si dividono in
cloroplasti, dove avviene la fotosintesi, e cloroplasti, che danno il colore.

i cloroplasti contengono il pigmento clorofilla che converte l'energia della luce in energia per il legame fra atomi. è circondato da due membrane che contengono delle pile di pani chiamati "pita", piatti e cavi all'interno. Le pile dette grana (1 sola granum) consistano in compartinmenti circolari piatti, strettamente impacchettati chiamati tilacoidi. Il fluido tra membrane e grana è chiamato stroma, come la matrice mitocondriale contiene ribosmi e DNA.

Perossisomi
contengono i perossidi tossici che possono essere decomposti in modo sicuro. sono rivestiti di una sola membrana con un interno granulare contenente enzizi specializzati.

Gliosissisomi
Nelle piante contengono lipidi che vengono trasformati in carboidrati.

Vacuoli
racchiusi da membrane ripieni di soluzioni acquose e svolgono ruoli di stoccaggio di sostanze tossiche, di struttura coprendo il 90% del volume cellulare e può contenere pigmentazione (antocianine) per la riproduzione. In certe piante svolgono il ruolo di contenere enzimi per idrolizzare le preteine.

Citoscheletro
un insieme di fibre lunghe e sottili e svolge il ruolo di sostenere e dare la forma alla cellula, provvede al movimento cellulare, posiziona gli organelli all'interno della cellula, binari o supporti per proteine motrici, collabora con strutture extracellulare per manetenere la cellula in posizione,

si divide in
- microfilamenti
aiuta la cellula o parti di essa a muoversi, determina e stabilizza la forma della cellula
composta di actina, nelle cellule muscolari animali si unisce alla miosina e permette il movimento. all'interno della cellula contribuisce al movimento (scorrimento) del flusso citoplasmatico
- filamenti intermedi
stabilizza la struttura cellulare e permette di resistere alla tensione
- microtubuli
formano un rigido scheletro interno e fanno da binari a proteine motrici che spostano delle strutture all'interno della cellula.
vengono assemblati a partire dal dimero tubolina composta delle molecole alfa- e beta-tubolina.
partono da una regione cellulare chiamata centro di organizzazione dei microtubuli dove ci sono i centrioli.

Come per i procarioti ci sono ciglia e flagelli per il movimento.

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