I ribosomi
Liberi nel citoplasma o associati alle membrane
(reticolo endoplasmatico rugoso) si trovano degli
organuli molto piccoli i Ribosomi.
I Ribosomi sono costituiti da RNA e Proteine.
L’RNA che va a costituire i ribosomi prende un
nome particolare, RNA ribosomale o rRNA
Essi sono costituiti da due diverse sub-unità
una maggiore e una minore
I ribosomi dei procarioti e quelli degli eucarioti sono leggermente diversi. I primi
sono di dimensione minore
L’ RNA ribosomale viene prodotto nel nucleo a partire
da speciali sequenze DNA raggruppate nel nucleolo
I ribosomi hanno un ruolo fondamentale nella sintesi delle proteine. Essi
posseggono un sito dove si attacca l’ RNA Messaggero o mRNA
proveniente dal nucleo dove i geni sono stati trascritti. Usando questo come
stampo essi assemblano la proteina corrispondente.
mRNA
NB: le proteine e l’RNA (rRNA) che compongono il ribosoma non debbono
essere confusi con gli mRNA che fungono da stampo o con le proteine prodotte
Il sistema delle membrane
A ridosso del nucleo si trova una formazione di dimensioni notevoli (ma variabile
per struttura e dimensione da cellula a a cellula), il Reticolo Endoplasmatico
Reticolo
Endoplasmatico
Rugoso (RER)
Reticolo
Endoplasmatico
Liscio (SER)
Approssimativamente tra il RER e la membrana
plasmatica si trova l’ Apparato del Golgi
Apparato
del Golgi
Reticolo endoplasmatico liscio
Il Reticolo Endoplasmatico Liscio svolge molte funzioni diverse
• Metabolismo dei
carboidrati
Accumulo di glicogeno (epatociti)
• Metabolismo dei
lipidi
-Produzione degli acidi grassi
-Produzione dei fosfolipidi
- Sintesi degli steroidi
• Detossificazione
In alcune cellule come gli epatociti
svolge funzione detossificante
• Immagazzinamento
del Calcio
Nel tessuto muscolare, una
porzione speciale del SER (reticolo
sarcoplasmatico)
Reticolo endoplasmatico rugoso
Prende il nome dal fatto che la sua superfice è coperta di ribosomi
I ribosomi associati al RER producono proteine che appartengono a
due classi
- le proteine secretorie
- le proteine di membrana
Il RER produce porzioni specializzate di membrana che poi
raggiungeranno la loro destinazione definitiva inglobandosi con
quelle esistenti (ad es. nella membrana plasmatica)
Il RER produce le vescicole, porzioni di citoplasma racchiuse da
una membrana e contenenti speciali molecole
L’apparato del Golgi
Molte vescicole dopo aver lasciato il
Reticolo
Endoplasmatico Rugoso
migrano verso l’ Apparato del Golgi
Esso svolge tre principali funzioni
• Modifica il contenuto
delle vescicole
• Immagazzina alcuni
prodotti
• Invia le vescicole alla
loro destinazione
Le vescicole secretorie (incluse le
vescicole sinaptiche, le quali
contengono i neurotrasmettori) si
originano a livello del reticolo
endoplasmatico rugoso.
Quindi si staccano e migrano
all’apparato del Golgi dove maturano
per migrare infine alla loro
destinazione finale (che sono le
sinapsi, nel caso delle vescicole
sinaptiche)
La porzione che riceve le
vescicole si chiama cis,
quella da cui fuoriescono
le vescicole mature trans
Lisosomi
Contengono gli enzimi che servono per la digestione.
Sono di solito prodotti a livello dell’apparato del Golgi
Vacuoli
Sono organuli di dimensione molto variabile (anche più
del 50% della cellula) con funzioni molto varie quali
deposito di sostanze idrosolubili o di sostanze di scarto
Una categoria particolare, quella dei vacuoli alimentari si
combina con i Lisosomi per dare luogo alla digestione
Perossisomi
In questi organuli, che si originano dal RE rugoso
avvengono reazioni molto particolari che possono
originare prodotti tossici come i radicali liberi
I mitocondri
Le cellule ricavano energia
demolizione di composti organici
attraverso
La molecola che più frequentemente è utilizzata per la produzione di
energia è il glucosio, ma la cellula ricava energia anche dagli
amminoacidi, dai trigligeridi e da altre molecole organiche
Tramite una serie di reazioni chimiche catalizzate da specifici enzimi,
l’energia potenziale contenuta nei legami dei composti organici viene
convertita in energia di altri legami e immagazzinata in una molecola
specifica l’ATP o adenosintrifosfato che rappresenta la moneta di
scambio universale nei processi energetici delle cellule
Questo processo prende il nome di respirazione cellulare
Nei procarioti gli enzimi che presiedono alla respirazione sono situati a
livello della membrana plasmatica. Negli eucarioti invece i processi
energetici della cellula avvengono a livello di organelli specializzati che
si chiamano Mitocondri
la
La lunghezza di un mitocondrio varia attorno ai 4 μm, all’incirca la
dimensione di un batterio
Il mitocondrio è provvisto di
una membrana esterna piana
e di una membrana interna
che
forma
numerose
invaginazioni,
le
creste
mitocondriali
Le creste mitocondriali ospitano gli enzimi coinvolti nella respirazione cellulare
Altri enzimi implicati in questi processi si trovano anche nella matrice, lo spazio
delimitato dalla membrana interna
La matrice contiene anche alcuni ribosomi e il DNA mitocondriale, una
porzione di DNA che risiede stabilmente a questo livello e che è responsabile
della sintesi di alcuni degli enzimi necessari al funzionamento dei mitocondri
I cloroplasti
Nella cellula vegetale è presente un’altra categoria di organuli, i cloroplasti, i
quali contengono la clorofilla e sono la sede della sintesi clorofilliana
Per mezzo della sintesi clorofilliana, le piante sono in grado di convertire
l’energia che proviene dal sole per trasformare acqua e anidride carbonica in
sostanze organiche e ossigeno
L’ipotesi endosimbiontica per l’origine dei mitocondri e cloroplasti
Varie evidenze suggeriscono che mitocondri e cloroplasti siano derivati
evolutivamente da procarioti che vivevano in simbiosi all’interno della cellula
più grande e che si sono specializzati per svolgere determinate funzioni
Dati a favore dell’ipotesi:
- la dimensione di entrambi è simile a quella di un batterio
- contengono un loro DNA (anche se non sono autosufficienti)
- possono dividersi formando copie simili a se stessi
La membrana interna sarebbe derivata da quella che originariamente
racchiudeva il batterio mentre la membrana esterna sarebbe stata prodotta dalla
cellula ospite
La simbiosi è il rapporto tra due organismi i quali beneficiano entrambi dalla relazione.
Ad esempio i licheni sono un’associazione tra un’alga e un fungo in grado di sfruttare
risorse e condizioni che nessuno dei due potrebbe fare singolarmente