RibosomiPiccoli organelli cellulari costituiti da 2 subunità (subunità maggiore esubunità minore). Sono i siti della sintesi proteica.Ogni subunità è formata da rRNA e proteine.

Subunità maggiore

Subunità minore

Sito per mRNA

Sito per tRNA

* *

Sito per tRNA

Possono trovarsi liberi nel citoplasma (poliribosomi) oppure

associati alla membrana esterna del reticolo

endoplasmatico (RE).

Sono la fabbrica delle proteine, che a partire dallo stampo di

mRNA procede ad opera di tRNA e di fattori specifici.

Formazione dei ribosomi

Reticolo Endoplasmatico (RE)

Reticolo endoplasmatico: sistema di membrane intercomunicanti costituito da sacculi e tubuli. Si estende dalla membrana nucleare a tutta la cellula formando un intricato sistema di cisterne, tubuli e canali.

Il reticolo è coinvolto nel trasporto dei materiali attraverso la cellula.

Esternamente rivestito da ribosomi. Funzione: sede della sintesi di proteine destinate alla membrana plasmatica, all’esterno e agli organelli

Non è associato a ribosomi.Funzione: sintesi dei lipidi, sintesi di steroidi (estrogeni, testosterone, cortisolo) e detossificazione (farmaci e veleni).Abbondante in cellule ghiandole endocrine (surrenali, gonadi).

RE rugoso (RER)

RE liscio (REL)

Rapporto fra le cisterne del RER e REL

Le proteine sintetizzate dai ribosomi che rivestono il RER

vengono successivamente impacchettate in vescicole che, viaggiando

nel citoplasma, arriveranno all’ apparato di Golgi

Rapporti tra sistemi di membrane cellulari

Apparato di GolgiSistema costituito da pile di vescicole appiattite (cisterne) delimitate da membrana.Funzione: stazione di raccolta, rielaborazione e smistamento dei prodotti del RE

Riceve dal RE proteine e lipidi impacchettati in vescicole, li modifica aggiungendo gruppi carboidrato (glicosilazione) e li impacchetta in nuove vescicole che vengono indirizzate a varie destinazioni finali.

Le vescicole del Golgi trasportano il loro contenuto al varie destinazioni finali:• membrana plasmatica• compartimenti cellulari• spazio extracellulare

Lisosomi: il sistema digerente della cellulaLisosomi: il sistema digerente della cellulaLISOSOMI:LISOSOMI: vescicole a contenuto acido che si formano vescicole a contenuto acido che si formano nell'apparato del Golgi e racchiudono nell'apparato del Golgi e racchiudono enzimi idroliticienzimi idrolitici attivi attivi nella digestione intracellulare di materiali ingeriti dall’esterno nella digestione intracellulare di materiali ingeriti dall’esterno e di materiali cellulari obsoleti. e di materiali cellulari obsoleti. Enzimi lisosomali o idrolasi acideEnzimi lisosomali o idrolasi acide: 50 diverse enzimi : 50 diverse enzimi degradativi che includono proteasi (digeriscono proteine), degradativi che includono proteasi (digeriscono proteine), nucleasi (digeriscono acidi nucleici), glicosidasi, lipasi ecc. in nucleasi (digeriscono acidi nucleici), glicosidasi, lipasi ecc. in grado globalmente di digerire tutti I principali composti grado globalmente di digerire tutti I principali composti cellulari.cellulari.

Se i lisosomi si rompono, la cellula Se i lisosomi si rompono, la cellula stessa viene distrutta stessa viene distrutta (autolisi).(autolisi).

Il Il pH acidopH acido dei lisosomi viene dei lisosomi viene mantenuto, a spese di energia, da una mantenuto, a spese di energia, da una pompa protonicapompa protonica nella membrana nella membrana dell’organellodell’organello

Tutte le cellule eucarioteTutte le cellule eucariote possiedono possiedono lisosomi (abbondanti nei macrofagi).lisosomi (abbondanti nei macrofagi).

PerossisomiVescicole contenenti enzimi che decompongono il perossido d’idrogeno (H2O2) altamente tossico per la cellula.

Abbondanti nelle cellule del fegato dove detossificano molecole dannose come l’alcol.

MitocondriMitocondriMITOCONDRI: organelli che costituiscono la centrale energetica della cellula, sede della respirazione cellulare e della sintesi di ATP.

Respirazione cellulare: processo di demolizione di sostanze organiche che avviene con liberazione di energia sfruttata per sintetizzare ATP, necessario alle attività cellulari.

Struttura: hanno forma oblunga,

sono formati da 2 membrane,

una interna che forma creste ed

una esterna liscia, che

delimitano uno spazio interno

detto matrice

Membrana interna: si estroflette nella matrice formando creste su si trovano molti enzimi necessari alla produzione di energia (catena di trasporto degli elettroni)

Matrice mitocondriale: contiene DNA circolare esclusivo dei mitocondri.Questo DNA dirige la sintesi di alcune proteine mitocondriali che non sono sintetizzate nel citoplasma della cellula

Membrana esterna: contiene enzimi coinvolti nella sintesi di lipidi

I mitocondri si dividono per scissione binaria ed in modo autonomo rispetto alla divisione cellulare.

Negli animali i mitocondri sono trasmessi per via materna: sono presenti nella cellula uovo, ma non nella porzione di spermatozoo che in essa penetra all’atto della fecondazione.

Organelli semiautonomi: possiedono un DNA circolare, ribosomi simili a quelli batterici, sintetizzano alcune proteine.

Mitocondri discendenti di antichi batteri?Secondo la teoria dell’endosimbiosi sarebbero i discendenti di primitive cellule procariote che avrebbero instaurato una relazione simbiotica con l’antenato della cellula eucariote.

Il CitoscheletroIl CitoscheletroRete di proteine che si estende tridimensionalmente nel

citoplasma e forma l’impalcatura (scheletro) della cellula.

Funzioni del citoscheletro:

•conferisce e mantiene la forma della cellula

•rende possibili e coordinati i movimenti degli organelli

Le proteine che costituiscono il citoscheletro sono

organizzate in 3 strutture:

•Microfilamenti (diametro 7nm)

•Microtubuli (diametro 25nm)

•Filamenti intermedi (diametro 10nm)

Confronto tra i componentiConfronto tra i componenti

A forma di cavoA forma di cavo lunghi cilindri cavi 2 polimeri di lunghi cilindri cavi 2 polimeri di actina actina

costitituiti da tubulina avvolti a elica, costitituiti da tubulina avvolti a elica, flessibiliflessibili, 10nm10nm 25nm25nm 7nm7nm

Funzioni del Citoscheletro

Sostegno e forma alle cellule

Trasporto degli organelli e organizzazione interna delle cellule

Costituisce il meccanismo locomotore di ciglia e flagelli

È responsabile della contrattilità in tessuti specializzati (es. tessuto muscolare)

Formazione del fuso mitotico e separazione dei cromosomi

MicrofilamentiMicrofilamenti

Formati dall’assemblaggio di molte unità della proteina Formati dall’assemblaggio di molte unità della proteina actinaactina

Hanno la funzione di binari per lo spostamentodegli organuli ad essi ancorati

Sono strutture in grado di assemblarsi e disassemblarsi

Connettono complessi proteici ed organelli in regioni diverse della cellula

Sebbene presenti in tutta la cellula, si concentrano nella zona sottostante alla membrana plasmatica

Microtubuli

Generalmente una delle 2 estremità del microtubulo è attaccata al centrosoma

Sono componenti essenziali di ciglia e flagelliSono componenti essenziali di ciglia e flagelli

Molto più grandi dei microfilamentiMolto più grandi dei microfilamenti.. Lunghi cilindri cavi formati da subunità della proteina Lunghi cilindri cavi formati da subunità della proteina tubulinatubulina..

La circonferenza del tubulo è formata da13 subunità di tubulina

Possono Possono assemblarsiassemblarsi e e disassemblarsi facilmente. facilmente.

CentrosomaCentrosomaCentrosoma: localizzato vicino al nucleo cellulare, è il punto di origine dei microtubuli, che da esso si estendono a raggiera verso al periferia della cellula.

Il centrosoma è costituito da 2 centrioli.

CentrioliCentrioli: strutture tubulari : strutture tubulari formate dalla associazione di formate dalla associazione di 9 9 triplettetriplette di microtubuli di microtubuli

Triplette di microtubuli

I centrioli si I centrioli si duplicanoduplicano prima prima della divisione cellulare e della divisione cellulare e migrano ai poli opposti della migrano ai poli opposti della cellulacellula

FilamentiFilamentiIntermediIntermedi

Dimensioni intermedie rispetto a microfilamenti e microtubuliDimensioni intermedie rispetto a microfilamenti e microtubuli

Sono costituiti da vari tipi di proteine, tra cui la Sono costituiti da vari tipi di proteine, tra cui la cheratinacheratina

Formano una solida rete nel citoplasma

Si ancorano alla membrana plasmatica al

livello di salde giunzioni tra cellule

adiacenti

Ciglia e FlagelliCiglia e Flagelli

Le cellule libere li utilizzano per muoversi nell’ambiente circostante

I flagelli sono lunghi e poco numerosiLe ciglia sono corte e numerose

Appendici cellulari dotate di movimento e formate da fasci di microtubuli ricoperti da membrana cellulare

Le cellule non libere li usano per spostareil materiale extracellulare

Ciglia di una cellula epiteliale

Flagelli dell’alga verde

La cellula vegetalePossiede strutture che mancano nelle cellule animali:

VacuoliVacuoli Parete cellulareParete cellulare PlastidiPlastidi

Funzione:Funzione: conferire forma alla cellula, proteggerla e

sostenerla.

E’ costituita per la maggior parte da cellulosa (polimero del

glucosio)

VacuoliVacuoli

Parete CellulareParete CellulareInvolucro rigido, esterno alla

membrana cellulare.

FunzioneFunzione: servono da deposito per

sostanze di riserva o rifiuto, danno

turgore alla cellula, della quale

possono occupare gran parte del

volume.

Grosse vescicole contenenti acqua e sostanze di vario tipo. Diventano via via più grandi man mano che la cellula invecchia.

PlastidiPlastidiOrganuli di forma allungata costituiti da 2 membrane, una interna ed una esterna. Esistono diversi tipi di plastidi:

Deposito di sostanze di riserva (amido)

Cloroplasticomplesso sistema di membrane interne (tilacoidi), dotati di DNA circolare, contengono la clorofilla, sono sede della fotosintesi

CromoplastiCromoplasti

Leucoplasti

Deposito di pigmenti colorati

I VirusI VirusOggetti biologici (viventi) Oggetti biologici (viventi) non costituiti da non costituiti da cellulecellule

Differenzia con altri esseri viventi:Differenzia con altri esseri viventi:Sono costituiti da una Sono costituiti da una DNA o RNADNA o RNARacchiuso in un involucro proteico Racchiuso in un involucro proteico (capside)(capside)

Per riprodursi devono infettare cellule di cui Per riprodursi devono infettare cellule di cui sfruttano gli enzimi, l’apparato energetico e sfruttano gli enzimi, l’apparato energetico e le strutturele strutture

Sono Sono parassiti endocellulariparassiti endocellulari obbligati e specifici (es. alcuni infettano obbligati e specifici (es. alcuni infettano solo cellule animali, altri solo cellule vegetali, altri solo batteri solo cellule animali, altri solo cellule vegetali, altri solo batteri (batteriofagi).(batteriofagi).

Dimensioni: variano da 10 a 300 nanometri (1nm=10-9 metri)

fago

Incapaci di autonoma Incapaci di autonoma sintesi proteicasintesi proteica

Virus dell’influenzaVirus dell’influenza

HIVHIVHIVHIV

The single biggest threat to man's continued The single biggest threat to man's continued dominance on the planet is the virus!dominance on the planet is the virus!

Joshua Lederberg, Ph.D, Nobel laureateJoshua Lederberg, Ph.D, Nobel laureate

Ebola virusEbola virus

HIVHIV