giovedì 20 ottobre 2011

Appunti di citologia





Acidi nucleici
Sono catene di polinucleotidi uniti insieme che costituiscono DNA e RNA. Un nucleotide è composto da una molecola di zucchero, unito ad acido fosforico e ad una base azotata.
Il DNA è una catena avvolta ad elica doppia. Una molecola di DNA può dare origine a due molecole figlie nuove. Si duplica (si replica) per trasmettere alle altre cell le caratteristiche genetiche.
L’RNA è l’acido nucleico destinato alla sintesi proteica. Ogni molecola di DNA funge da stampo per 1 molecola di RNA. Questa è la trascrizione. Traduzione: un messaggio sull’RNA lo traduce in sintesi proteica. Prodotto finale: sintesi proteica all’interno della cell.
DNA e RNA non sono composti abbondanti, ma fondamentali per il messaggio che contengono. L’RNA può essere ribosomale (entra nella costituzione dei ribosomi), messaggero (stabilisce la sequenza di amminoacidi per formare le proteine), transfert (lega l’amminoacido e lo trasporta).
LA CELLULA
Un organismo vivente può essere formato da una sola cellula (organismo unicellulare) o da più cellule (organismo pluricell) Per vedere dentro la cell usiamo il microscopio. Le cell sono circondate da una membrana cell, contengono citoplasma e nucleo.
Nel citoplasma ci sono gli organuli citoplasmatici. La cell se si trova in ambiente fluido ha una forma sferica. Quando le cell sono una accanto all’altra o a seconda dove sono inserite assumono una forma poliedrica. La forma delle cell può essere molto diversa. Possiamo avere cell che misurano da 4 µm (es: linfociti) a 300 µm (cell uovo, cell nervose). Le cell epatiche del ratto e dell’elefante hanno la stessa dimensione, solo che il ratto ne ha di meno. Sono infatti cell omologhe (hanno la stessa funzione e quindi la stessa dimensione).
La membrana cell, anche detta m. citoplasmatica, circonda sempre la cell. all’interno troviamo il citoplasma. La membrana cell serve a delimitare la cell e ad impedire gli scambi o permetterli, infatti ha una struttura semimpermeabile. La membrana permette l’ingresso di ioni e la liberazione dei prodotti della cell. Esocitosi: i prodotti della cell vanno verso l’esterno. Nel margine apicale della cell, essa libera quello che ha prodotto. I granuli di secreto possono servire alla cell stessa o possono essere liberati. Endocitosi: quello che entra nella cell. Tra due membrane cell di due cell adiacenti c’è uno spazio intercell sottile. La membrana ha una struttura a mosaico fluido: 2 strati di lipidi, dove sono immerse le proteine (alcune si muovono, alcune stanno ferme). I lipidi sono fosfolipidi, ma anche colesterolo (da consistenza) e glicolipidi (danno delle caratteristiche di carattere immunitario). I lipidi presentano un’estremità idrosolubile (idrofila) o polare, mentre l’altra è idrofobica o apolare. Le molecole dei lipidi sono orientate con la parte polare verso il citoplasma, mentre le parti apolari si affrontano (una contro l’altra) al centro dello strato lipidico. Le proteine possono essere disposte sul versante interno (citoplasmatico) o su quello esterno del doppio strato lipidico e queste sono le proteine estrinseche (periferiche, sono fisse). Le proteine intrinseche, invece, penetrano profondamente nel doppio strato lipidico e lo attraversano sporgendo con le loro estremità sia sul versante interno che su quello esterno (possono attraversare lo strato lipidico e trasportare piccoli elementi, ioni da un lato all’altro). La maggior parte delle proteine intrinseche può muoversi liberamente e con rapidità lungo il doppio strato lipidico, altre, invece, rimangono ferme in quanto sono ancorate cioè legate a dei complessi. Le proteine carrier (trasportatrici) trasportano all’interno l’elemento che hanno agganciato all’esterno (legano sostanze e le trasferiscono attraverso il doppio strato lipidico, portano le sostanze legate da un lato della membrana a quello opposto, liberandole), si muovono, attraversando più volte lo spessore della membrana.
Nel citoplasma, dentro la cell, tra la membrana cell e il nucleo, troviamo il citosol, parte amorfa, gel colloidale, sostanza priva di forma dove sono immersi gli organuli citoplasmatici. Questi hanno forma definita, sono dispersi nel gel: i ribosomi, il SER, il RER, i lisosomi, l’apparato di Golgi, i mitocondri, (inoltre filamenti, microtubuli, centrioli) i quali hanno proprie forme e funzioni.
I ribosomi sono organuli deputati alla sintesi proteica, si vedono al microscopio in ammassi (punti neri sparsi nel citoplasma o nei mitocondri), se non ancorati all’RNA sono divisi in subunità minore e maggiore. Al momento della sintesi proteica la subunità minore si lega all’mRNA. Se tanti ribosomi si agganciano alla stessa molecola di mRNA si chiamano poliribosomi o polisomi. I polisomi possono essere liberi o ancorati alle cisterne del reticolo endoplasmatico che prende il nome di RER. L’ancoraggio (mediante la subunità maggiore) avviene quando la proteina sintetizzata dal ribosoma deve essere versata nelle cisterne del reticolo. Ad un segnale il ribosoma si aggancia al reticolo endoplasmatico e passa attraverso diverse strutture a sacco dove si trovano le proteine. Una volta che il ribosoma ha formato la proteina: o questa rimane nella cell o si tratta di un ormone che deve essere liberato e deve andare fino alla membrana citoplasmatica dove avviene la liberazione. Infatti i polisomi liberi sintetizzano proteine che rimangono all’interno della cell, mentre quelli ancorati formano proteine che entrano nelle cisterne del reticolo e dopo il passaggio attraverso l’apparato di Golgi vengono segregate in vescicole di secrezione e lisosomiali.
Il RER si compone di sacchi appiattiti o cisterne sulla cui superficie esterna (citoplasmatica) sono ancorati molti ribosomi. All’interno delle cisterne ci sono le proteine sintetizzate dai ribosomi e destinate, dopo il passaggio attraverso l’apparato di Golgi ad essere secrete dalla cell. Se i ribosomi si staccano dal RER e questo rimane senza ribosomi attaccati, diventa SER. Il SER si occupa della sintesi dei lipidi, in sacche appiattite, senza la presenza di ribosomi. È in grado di disintossicare, ossia trasformare farmaci o metaboliti in lipidi solubili (idrosolubili) che possono abbandonare la cell.
L’apparato di Golgi si presenta come un reticolo costituito da filamenti nel citoplasma, costituito da gruppi di cisterne o sacchi appiattiti, impilate una sull’altra e di vescicole. Le proteine dal ribosoma vanno nel RER e poi all’apparato di Golgi. Qui le proteine si trasformano e poi si staccano. Al trasporto delle proteine sono adibite le vescicole trasportatrici, che si staccano, dal RER e arrivano nelle cisterne più esterne della faccia convessa (dove si fondono con essa). Il materiale versato nelle cisterne della faccia convessa viene poi trasferito tramite vescicole che si staccano all’estremità delle cisterne stesse in cisterne più interne fino a raggiungere quelle della faccia concava. La cisterna più interna della faccia concava è connessa ad una rete nella quale vengono immesse proteine che sono poi raccolte in vescicole secretorie gemmate dalla rete. Le vescicole contenenti una proteina e un glucide si staccano e vengono trasferite verso la superficie della cell e versate all’esterno (esocitosi o secrezione).
Il lisosoma è un organulo citoplasmatico che ha il compito di demolire, eliminare, digerendole le particelle che alla cell non servono più o batteri o virus. È un inceneritore della cell per eliminare le parti invecchiate. La cell fagocita queste cose all’interno del lisosoma. La particella da eliminare viene inglobata in una vescicola delimitata dalla membrana citoplasmatica (lisosoma primario o endosoma). Degli enzimi fanno precipitare il pH nella vescicola e si forma il lisosoma (solo al momento della fusione dei prolungamenti della membrana). Si forma quindi un corpo residuo (una particella amorfa) che non da fastidio alla cell.
I mitocondri formano l’energia per la cell che viene accumulata sotto forma di ATP. Il mitocondrio può essere sferico o a bastoncello, possono essere di num vario. Vengono visti al microscopio elettronico e sono formati da due membrane: una interna (presenta creste: creste mitocondriali) ed una esterna (liscia all’interno e all’esterno). Tra le membrane ci sono la camera mitocondriale esterna e la camera mitocondriale interna con all’interno la matrice. Sulle creste avviene la respirazione e la sintesi dell’ATP (ossia la formazione dell’ATP, attraverso l’ATP sintetasi) a livello della membrana mitocondriale interna, infatti qui sono presenti proteine, composti, enzimi per sintetizzare ATP. Questa trasformazione inizia nella matrice citoplasmatica (citosol) all’esterno del mitocondrio ed è chiamata glicolisi anaerobia. Da tale processo, che ha luogo in assenza di ossigeno, si forma l’acetato attivo (acetil-CoA) e ne deriva ATP. L’acetil-CoA penetra nei mitocondri e dà inizio alla glicolisi aerobia, in presenza di oss.
Citoscheletro
Struttura che fa si che la cell abbia una forma: 1) microfilamenti; 2) filamenti intermedi e f. spessi; 3) microtubuli.
1)      I microfilamenti sono costituiti da actina, sono presenti nel citoplasma.
2)      I filamenti intermedi si trovano nel citoplasma. I f. spessi sono formati da miosina.
3)      I microtubuli cono costituiti da tubulina (proteina; α e β tubulina alternata). 13 filamenti formano i microtubuli. I microtubuli formano l’apparato della sfera tubulosa.
I centrioli sono generalmente due (cilindri cavi costituiti da tanti microtubuli, perpendicolari tra loro).
Nucleo
È posto all’interno della cell, ma non è un organulo citoplasmatico. In tutte le cell è presente il nucleo. Il nucleo è costituito da DNA, anche RNA, nucleolo (sede della sintesi dell’RNA ribosomiale e dei ribosomi), cromatina, (e una fase liquida), ed è circondato da una doppia membrana che forma l’involucro nucleare e presenta una membrana esterna (in rapporto col citoplasma, può essere in collegamento col reticolo endoplasmatico, con ribosomi) e una interna (verso il nucleo, a contatto con il materiale nucleare): le proteine devono poter passare. Le due membrane in alcuni punti si avvicinano e si saldano, delimitando delle aperture (pori nucleari), che permettono il passaggio e lo scambio di materiale dall’interno (nucleo) all’esterno (citoplasma) e viceversa (con dispendio energetico e consumo di ATP). Poro: formato da anelli con diametro maggiore (l’anello interno ha dimensioni maggiori per permettere il passaggio di molecole di grandezza diversa). Il nucleo è formato da cromatina che contiene DNA sotto forma di filamento (eterocromatina, in ammassi; eucromatina, dispersa, filamentosa), proteine, e pochi lipidi. Prima della divisione cell i filamenti di cromatina si spiralizzano e si appaiano e costituiscono un cromosoma. Ogni filamento prende il nome di cromatide.

Divisione delle cellule
Molte cell dell’organismo vanno incontro a divisione, cioè si moltiplicano. Da una cell madre si formano due cell figlie uguali alla cell da cui sono derivate. La formazione di due nuove entità cell prende il nome di mitosi, in quanto le cell figlie possiedono lo stesso num di cromosomi della cell madre. Sono diploidi. La mitosi interessa le cell somatiche (di apparati respiratori, ecc.).
La meiosi è la divisione cell che avviene durante la formazione delle cell uovo e degli spermatozoi, interessa infatti il gene. Le cell figlie possiedono la metà del patrimonio cromosomico della cell madre. Sono aploidi. La cell si divide e forma due cellule.