 | _Lind@_ |
| | | 1° Ottobre 2012
CITOLOGIA( studia le cellule , la morfologia e il loro funzionamento) +ISTOLOGIA+EMBRIOLOGIA
La cellula è l’unità biologica fondamentale. È delimitata da una membrana che la isola dall’ambiente; può avere degli scambi. Dentro vi troviamo il PROTOPLASMA ( sistema di macromolecole inorganiche di diverso grado di complessità) .
La cellula ha attività vitali ( ricevere messaggi e fornire risposte-> metabolismo), può modificarsi per adattamento, può differenziarsi e riprodursi.
“cellula” deriva dal termine che utilizzò Hooke per descrivere le cellette che aveva visto, osservando al microscopio un pezzo si sughero.
La cellula procariotica ha il materiale genetico disperso nel citoplasma.
La cellula eucaristica ha il nucleo che separa il materiale genetico dal resto, può vivere in relazione alle altre cellule andando a formare tessuti, divenendone responsabili del funzionamento. ( i tessuti si raggruppano per formare organi, e gli organi si raggruppano per formare apparati).
Esistono 4 tipi di tessuti
EPITELIALE: in cui le cellule sono molto vicine tra di loro.
CONNETTIVO : cellule abbastanza/molto distanti, in mezzo troviamo una sostanza detto mezzo intercellulare.
MUSCOLARE: dall’elevata organizzazione interna per consentire la contrazione.
NERVOSO: PIù caotico dovuto all’intrecciarsi dei prolungamenti dei neuroni . il nucleo dei neuroni è molto chiaro poiché non si dividono mai, e hanno un metabolismo elevato.
Il contenuto delle cellule:
acqua 85% Sali inorganici 1,5% Lipidi 2% Zuccheri 0,5%
proteine 10% Dna 0,4% Rna 0,7%
Una cellula tipo in interfase vista al Microscopio elettronico presenta:
membrana plasmatica, protoplasma, idroplasma
reticolo endoplasmatico: produzione proteine e lipidi
ribosomi: sintesi proteica
complesso del golgi: confezione e spedizione proteine
centrioli: produzione citoscheletro
mitocondri: energia
lisosomi: digestione materiale invecchiato o ingerito
inclusioni: altre particelle dentro la cellula.
Occhio nudo x>100m
M.O. 100m>x>100nm
M.E. 100 nm>x>0,1 nm
Esistono due metodi di studio : BIOCHIMICO E MORFOLOGICO
Il metodo biochimico ci da informazioni da integrare, studia le componenti cellulari senza collocarle.
Omogeinizzo un tesuto per rompere le cellule e tirarne fuori il contenuto. Ci da informazioni sulla quantità e sulla qualità del contenuto. Ma non ci dice dove si trovano le cose.
Il metodo classico di studio morfologico è l’osservazione con il M.O.
Osservazione in vivo, diretta. Oppure attraverso preparati uccisi, resi stabili dalla fissazione che li lascia simili a come quando sono vivi.
Si possono coltivare i tessuti per lo studio delle cellule neoplastiche oppure per i trapianti.
Le cellule in coltura non si comportano come quelle nell’organismo poiché sono sradicate dal loro ambiente.
Per preparare dei preparati stabili devo:
-effettuare il prelievo
-fissarlo attraverso processi chimici/fisici
-occorre sezionare il preparato per renderlo visibile al microscopio ( il sangue non va sezionato, ma basta una goccia, strisciata sul vetrino, inoltre si lascia seccare all’aria senza fissarlo).
-colorare
-esaminarlo a M.O.
Un tipo di fissazione fisica è il congelamento.
Per quanto riguarda la fissazione chimica non si ha un fissativo ideale.
Ci sono quelli coagulanti: rapidi, come etere, alcool etilico,
Questi però addensano la cromatina, e fanno precipitare grossolanamente le proteine.
Non coagulanti: aldeide formica ( formalina) entrano più difficilmente nel tessuto e per questo avvengono più necrosi del tessuto. Acido Osmico è eccezionale, ma essendo molto lento viene utilizzato per piccoli pezzi esaminati con il M.E.
Occorre scegliere il fissativo adatto a ciò che si vuole trovare/studiare.
Prelievo tessuto
Utilizzo un fissativo ( un metodo era le perfusione, ovvero veniva iniettato nell’animale sotto anestesia)
Disidrato il composto con una serie si soluzioni alcoliche 30° 50° 80° 95° 100°
Sostituisco l’alcool con un liquido ponte solubile nella paraffina (Xiolo).
Includo nella paraffina tenuta a caldo da una stufa ( 40°)
Con il microtomo taglio fette di spessore 3/10m ma non vedo niente dentro
Attacco la fetta al vetrino
Sciolgo la cera con lo xilene.
Rimetto dentro l’acqua con una miscela di coloranti attraverso la serie inversa di alcoli ( 100°-> 30°)
Lavo l’eccesso di colorante
Non posso avere acqua nei vetrini quindi sostituisco con la serie l’alcool all’acqua
Lascio evaporare
Chiudo il vetrino con il coprioggetto, incollato con un balsamo con lo stesso indice di rifrazione dell’aria, e a lunghissima durata.
COLORANTI
Possono essere basici o acidi, sono dei Sali che in acqua si dissociano per poi legarsi alle diverse strutture, senza subire danni col passaggio acqua-> alcool.
Si usano delle miscele di coloranti sia acidi che basici.
Ci sono i coloranti naturali come il carminio estratto dalle uova di cocciniglia, o l’ematossilina estratta da una leguminacea che da un colore rosso violetto, o ancora l’orceina.
Quelli sintetici sono invece composti aromatici.
La miscela più frequente è quella di ematossilina ( Basica) e Eosina ( acida) , ma anche quella tricromica di Ematossilina- blu di anilina ( A) –e Orange G ( A) è molto usata.
I coloranti basici aderiscono alle sostanze basofile come acidi nucleici, ribosomi e REG
Quelli acidi, aderiscono alle sostanze acidofile come il citoplasma e il collagene.
METACROMASIA: coloranti basici che cambiano il loro colore se interagiscono con particolari strutture fortemente cariche negativamente. Ad esempio una sostanza intercellulare fortemente acida ( polianioni: gruppi solfato, fosfato, oppure glicoproteine e GAG glicosamminoglicani) . il colore varia dal Blu al rosso o porpora.
REAZIONE PAS ( usa l’acido periodico di Schiff)
Tecnica che viene usata quando si sospetta la presenza di zuccheri e glicoproteine. L’acido periodico a base di iodio forma aldeidi per ossidazione. Il colorante fucsina basica da trasparente diventa rosso. ( glicoproteine a cui sono attaccati carboidrati) . le cellule sono pas positive se reagiscono colorandosi.
Il SUDAN è un colorante liposolubile rosso arancione da utilizzare con fissazione fisica.
Altre indagini sono quelle IMMUNOCITOCHIMICHE E ISTOCHIMICHE per sapere se è contenuta una particolare proteina creo anticorpi specifici che poi possano essere individuati.
3 Ottobre 2012
Il Kit istoenzimatico viene utilizzato se si sospetta la presenza di particolari proteine.
L’inclusione in paraffina può essere effettuata anche manualmente.
Elementi del M.O.: oculare, obiettivo, condensatore
L’immagine viene ingrandita, capovolta, virtuale. Gli oculari ingrandiscono e basta senza migliorare l’immagine, che è legate alla qualità delle lenti degli obiettivi.
=/2nsen
Potere di risoluzione. Alcuni obiettivi possono essere immersi in olio , che avendo un indice di rifrazione maggiore, rende minore la distanza minima a cui due punti vengono distinti come tali.
Microscopio a contrasto di fase: permette di analizzare preparati a fresco e di osservarne quindi i comportamenti. ( il nucleo è anche più visibile).
Microscopio polarizzatore ( a luce polarizzata) : da informazioni sull’organizzazione interna.
Se le strutture analizzate riflettono la luce nello stesso modo si dicono ISOTROPE/MONORIFRANGENTI, se invece riflettono in modo diverso si dicono ANISOTROPE/BIRIFIFRANGENTI
MICROSCOPIA ELETTRONICA
Il microscopio elettronico a trasmissione è più dettagliato del M.O.
Ha un’apparecchiatura più sofistica che richiede l’uso di un ultramicrotomo ( fette dallo spessore di 60nm che richiedono l’uso di un binocolo)
Occorre analizzare frammenti di 1,5/2 mm perché viene usato un fissatore poco penetrante, l’osmio oppure la glutaraldeide.
La disidratazione è necessaria per l’inclusione in resina dure.
Il sezionamento avviene con lame di vetro/ diamante.
La resina viene indurita in stufa-> viene creato un cilindretto di 1,5cmx0,5 cm
Viene smussata la punta
Non viene colorato, ma l’osmio lo fa diventare nero e quindi ne fa aumentare il contrasto.
Metto il cilindro nel becco portaoggetti che si muove sotto una lama grazie ad un filamento riscaldato.
Sulla lama di diamante è fissata una vaschetta su cui galleggia la sezione.
Successivamente la sezione viene appoggiata su una griglia/reticella/retino.
La sezione non va ridratata è idrofoba per la resina.
5 ottobre 2012
[/color]Le membrane non sono visibili al M.O.
La membrana plasmatici delimita la cellula dall’ambiente circostante. Le altre sono utili alla cellula perché la suddividono in compartimenti che creano ambienti favorevoli alle reazioni metaboliche che così possono avvenire in modo indipendente.
La membrana plasmatica:
-controlla gli scambi tra interno e esterno ( è semipermeabile)
-partecipa alla regolazione della vita della cellula
- coinvolta nella risposta agli ormoni e ai farmaci
-controlla la moltiplicazione cellulare
-ha proprietà antigeniche ( riconoscimento)
-è correlata alle interazioni tra i vari tipi di cellule
le membrane plasmatiche di cellule diverse non sono uguali.
La cellula si trova in un liquido ( solvente) isotonico rispetto al citoplasma. ( come la soluzione fisiologica che contiene NaCl allo 0,9%).
Una cellula in ambiente ipertonico si raggrinzisce, in uno ipotonico si gonfia.
Questo comportamento era una prova dell’esistenza di una membrana.
Si osservava anche che creando microlesioni con microaghi, la membrana veniva riparata, così come con l’uso di coloranti, si vedeva il colore distribuito solo sulla superficie e non all’interno.
Per ottenere una cospicua quantità di membrana vengono messi dei globuli rossi in soluzione ipotonica, quando questi si gonfiano si creano delle microfratture nella membrana che permettono la fuoriuscita del materiale interno. Con diverse centrifugazioni si riesce ad ottenere un precipitato di membrane plasmatiche con dei lipidi in sospensione.
La composizione della m.p. :
40% lipidi 57%-63% proteine e 2%-10% carboidrati
essendo i lipidi molto piccoli sono numericamente di più.
I lipidi della m.p. sono BIPOLARI o ANFIPATICI: hanno cioè una testa polare idrofila e una coda apolare idrofoba. Si dispongono quindi in un doppio strato accostando le code idrofobe e rivolgendo le teste alla matrice extracellulare e al citoplasma.
Le proteine permettono il passaggio di materiale idrofilo. Le proteine sono globurali e sparse qua e là sul doppio film lipidico. I carboidrati sono rivolti verso l’ambiente extracellulare, legati sia a proteine che a lipidi.
La dimostrazione della globularità delle proteine è avvenuta per CRIODECAPPAGGIO:
poste in azoto liquido, le membrane di alcune cellule si sono indurite e sono state tagliate da una lama fredda che le ha rotte nei punti più deboli, dove c’era il doppio strato lipidico, dove si giustappongono le code.Si pone il campione “aperto” sottovuoto e si vaporizza sopra, oro o platino con l’erogatore inclinato in modo da preferire alcune facce, si immerge in soluzione acida e si analizza la microscopio elettronico l’impronta che rimane: quello che si vede è la superficie lipidica cosparsa di corpuscoli in modo irregolare.
LIPIDI
-complessi 90%
- fosfolipidi 70% glicerofosfolipidi e sfingolipidi
le teste contengono un gruppo fosfato legato ad un gruppo di molecole e ad un alcol Glicerolo o sfingosina.
- Colesterolo 17%
- Glicolipidi 4%
Hanno tutti una testa polare idrofila e una coda apolare, sono tenute insieme da interazioni idrofile e idrofobiche.
La deformazione di una delle due code è dovuta alla presenza di grassi insaturi ( con doppi legami). L’insaturazione rende irrequieti i lipidi che tendono così flettersi, in questo modo la membrana risulta fluida. A temperatura corporea i grassi hanno la consistenza dell’olio, la membrana è quindi modellabile e le proteine possono muoversi sulla membrana.
-semplici 7% -> trigliceridi
Anche i lipidi si muovono, posso ruotare velocemente sul proprio asse, oppure effettuare delle piccole traslazioni, oppure possono rovesciarsi, ovvero i due fosfolipidi opposti si scambiano di posto ( flip flop) . tali movimenti si dimostrano marcando le teste polari.
Anche il colesterolo presenta una testa polare e una coda apolare, ma essendo più corto rimane tra le code apolari dei fosfolipidi, rendendo più viscosa la membrana. La % di colesterolo varia tra i vari tipi di cellule.
I glicolipidi hanno un’estremità idrofoba formata da oligosaccaridi che rende asimettrica la membrana perché ce ne sono solo sulla parte della membrana che da all’esterno.
PROTEINE
Sono globulari, disposte in modo irregolare sulla m.p.. Sono classificate in base alla capacità di rimanere aderite alla membrana.
-ESTRINSECHE/PERIFERICHE sono appoggiate alle teste idrofile, sono fortemente polari e sono tenute aderite da legami elettrostatici deboli. Possono essere sia rivolte verso l’interno che verso l’esterno. In genere sono degli enzimi. Quelle interne sono importanti per il mantenimento della forma.
-INTRINSECHE/INTEGRALI/ COSTITUTIVE possono formare legami idrofobici e idrofilici, scendono più in profondità nella membrana e possono anche attraversarla da parte a parte.
Queste proteine possono spostarsi sulla membrana ( come degli iceberg). Alcune cellule le muovono come i globuli bianchi che , quando devono interagire, raggruppano le proteine solo da una parte. ( CAPPING)
Per dimostrare che le proteine si muovono si infettano due cellule con un virus che le fa unire, una delle cellule ha le proteine marcate. Si può notare come dopo tempo le proteine marcate siano sparse su tutta la membrana della grande nuova cellula formatasi.
Alcune proteine ( sia intrinseche che estrinseche ) sono legate all’interno della cellula al citoscheletro che le può far muovere.
CARBOIDRATI
Sono presenti sottoforma di oligosaccaridi che si legano ai lipidi ( glicolipidi) e alle proteine ( glicoproteine) .
-rendono la membrana asimmetrica perché sono presenti solo all’esterno.
-contribuiscono a creare un’impronta digitale della cellula ( proprietà antigeniche)
-sono recettori ormonali e per i farmaci
-riconoscono ligandi per l’attivazione di enzimi, che permettono l’apertura di canali per il passaggio di ioni cambiando la struttura della membrana stessa.
-permettono il riconoscimento cellulare-> si accostano cellule simili.
-nel glicocalice partecipano alla regolazione della crescita della cellula.
Lo spessore della membrana è di 7,5-10 nm. Le teste hanno uno spessore di circa 2,5nm e il doppio strato di code 3,5/4 nm.
Tutte le membrane interne sono strutturalmente fatte come quella plasmatica, solo che sono più sottili perché le catene degli acidi grassi sono più corte. ( 5-8nm)
Le cellule possono continuamente riparare i costituenti della membrana in qualche giorno. I pezzi che si ricambiano derivano:
quelli esterni dal reticolo endoplasmatico granulare e dall’apparato di Golgi
quelli interni dai ribosomi liberi o poliribosomi.
MECCANISMI DI TRASPORTO
PASSIVO, se non richiede energia e va secondo gradiente di concentrazione, da dove ce ne è di più a dove ce ne è di meno. La membrana è liberamente attraversabile da O2 e CO2 e da alcuni farmaci come gli anestetici. Altri impiegano canali idrofilici delimitati da proteine come ad esempio l’acqua ( attraverso le acquaporine).
Trasporto attivo tramite carrier o trasportatore, come per il glucosio, vengono utilizzate specifiche proteine di trasporto . Questo trasporto è limitato dal numero di trasportatori , dipende quindi dalla disponibilità dei trasportatori e dal gradiente di concentrazione.
ATTIVO, se si muove contro gradiente e necessita quindi di energia ( con l’idrolisi di ATP). Questo trasporto è mediato dalla presenza di una proteina che cambia conformazione per trasportare la sostanza, idrolizzando ATP.
POMPA SODIO-POTASSIO ( POMPA IONICA)
Va contro gradiente, poiché trasporta Na all’esterno e K all’interno quando sono già in maggioranza. ( 2 K e 3 Na) . tale processo è importante negli impulsi nervosi.
Questa pompa si blocca con i veleni metabolici come il cianuro che blocca questa funzionalità come anche la produzione di ATP.
SIMPORTO vengono trasportate nella stessa direzione due sostanze , una secondo gradiente e l’altra no.
ANTIPORTO due sostanze attraversano la membrana in direzioni diverse grazie ad una proteina, una secondo gradiente, l’altra no.
GLICOCALICE
Rivestimento di alcune membrane. Formata da glicoproteine, proteogligani e glicolipidi.
È una copertura idrofila, è difficile capire quali proteine siano della membrana e quali del glicocalice. È visibile al microscopio elettronico.
Grazie ad una reazione PAS possiamo vedere le glicoproteine, ha un aspetto sfilacciato.
Si può staccare, perché il glicocalice viene rifatto dalla cellula. Ha funzioni sovrapponibili a quelle della membrana.
È presente nelle cellule endoteliali nei vasi, oppure su villi intestinali per favorire l’assorbimento dei nutritivi.
- favorisce la catalisi enzimatica
- interviene nel riconoscimento essendo personalizzato per ogni cellula
- aumenta l’adesione ( viene meno nel differenziamento e in caso di neoplasie nella metatesizzazione)
- facilita o filtra l’ingresso di certe sostanze.
Inibizione da contatto: si blocca la divisione cellulare se vengono a contatto le cellule. Nelle neoplasie questo non accade.
Il citosol/ialoplasma è la matrice del citoplasma, amorfa, a fondo bianco ( otticamente vuota).Si studia facendo una serie di centrifugazioni per far cadere sul fondo gli elementi più pesanti. È composto per l’85% da acqua , occupa metà del volume della cellula. Contiene ioni, proteine, residui del metabolismo intermedio, composti, nucleotidi, mrna, amminoacidi.
Vi avvengono delle reazioni di sintesi e demolizione. Parte del metabolismo del glucosio ( sintesi , accumulo sottoforma di glicogeno e demolizione con la glicolisi anaerobia).
RIBOSOMI sono senza membrana. Stanno uniti in poliribosomi attaccati ad un filamento di mRNA, e si dicono LIBERI oppure attaccati al reticolo endoplasmatico, rendendolo GRANULARE, e si dicono legati. Entrambi provvedono alla sintesi proteica. Ribosomi libri possono diventare legati e viceversa.
8 Ottobre 2012
I ribosomi hanno delle dimensioni che variano dai 20/30nm , sono quindi visibili solo al M.E.
Sono sempre legati all’mRNA per la sintesi proteica, e assumono diverse conformazioni se sono legati o no al Reticolo endoplasmatico.
Se sono legati al RE possono assumere una configurazione a rosetta o a spirale, se sono invece liberi la loro configurazione è elicoidale.
Per studiarli bisogna frammentare l’mRNA.
I ribosomi sono comuni sia ai Procarioti che agli Eucarioti , anche se quelli dei P. sono più leggeri ( hanno un coefficiente di sedimentazione di 70S contro gli 80S di quello eucariotico). ( il coefficiente di sedimentazione tiene conto sia della forma che della massa).
Se abbasso la concentrazione di Mg della soluzione in cui giacciono i ribosomi, posso staccare le due subunità . Nei procarioti le due parti hanno rispettivamente 30S e 50S come coefficiente di sedimentazione mentre negli eucarioti 40S e 60S. ( la somma delle parti non da il valore del c.s. intero poiché il valore totale tiene conto della forma e della massa).
Entrambe le parti sono composte da RNAribosomiale ( per questo motivo sono fortemente basofili)+ proteine caratteristiche ( che possono essere separate per elettroforesi) .
La subunità maggiore è formata da 3 molecole di RNA ( c.s. 5S 5,8S e 28S) + 45 proteine.
La subunità minore è formata da 1 molecola di RNA ( 18S) + una 30ina di proteine ( permettono di legarsi all’mRNA e al t-RNA).
Nei mitocondri degli eucarioti ci sono piccolissimi ribosomi ( 5S) che partecipano alla sintesi proteica.
Nelle cure antibiotiche si interferisce sulla sintesi proteica dei batteri ( agiscono su mitocondri 55S). Non bisogna prendere antibiotici per infezioni virali perché si danneggia la cellula ospite .
Le due subunità sono libere nel citoplasma. Dal nucleo arriva l’mRNA a cui si attacca quella più piccola, che, man mano che scorre il filamento di mRNA,, si lega quello di t-RNA.
La sequenza proteica scorre nel canale della subunità più grande.
Se occorrono più copie di una proteina si legano più ribosomi alla sequenza di mRNA .
Le proteine sintetizzate da ribosomi liberi serviranno alla cellula stessa che le invierà ai diversi distretti cellulari grazie ad una particolare “etichetta” che caratterizza ogni proteina.
Potranno essere enzimi ( per la glicolisi anaerobia), proteine strutturali per il citoscheletro oppure inviate ai mitocondri o al nucleo.
Ci sono cellule che per la loro funzione contengono prevalentemente ribosomi liberi ( eritrociti).
SISTEMA VACUOLARE ( che contiene cavità)
-RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO o RUVIDO/GRANULARE
- INVOLUCRO NUCLEARE
-APPARATO DI GOLGI
-LISOSOMI
-PEROSSISOMI
-VACUOLI E VESCICOLE che si muovono nel citoplasma e contengono materiale ben specifico.
REG/RER
Sono cisterne appiattite, cave, intercomunicanti. I ribosomi aderiscono sui versanti citoplasmatici. Il lume ( cavità) è occupato da liquido caratteristico.
REL : sono tubuli in intercomunicazione tra di loro.
Al microscopio elettronico notiamo, ad esempio in una cellula nervosa, una sostanza colorata granulosa basofila; viene chiamata sostanza tigroide/ zolle di Nissl e sono pezzi di REG.
Le cellule che hanno tanto REG sono quelle che producono materiale da secernere.
Nelle cellule del pancreas il REG si posiziona sotto il nucleo, in modo che il secreto vada verso l’alto.
Nelle plasma cellule( responsabili della produzione di anticorpi) e nei neuroni il REG invece si dispone in modo uniforme in tutto il citoplasma.
Le cisterne delle diverse cellule hanno contenuti diversi, per questo sono più o meno trasparenti agli elettroni.
I ribosomi sulla superficie del RE sintetizzano proteine che poi immettono nelle cisterne dove saranno modificata da reazioni biochimiche.
Per studiare il reticolo lo fraziono e lo separo dai ribosomi. Ha struttura unitaria, ma con molte più oretine della membrana plasmatica.
Lipidi 30% ( fosfolipidi, pochi glicolipidi e poco colesterolo) Proteine 70% ( integrale e soprattutto enzimi)
Oligosaccaridi ( rendono asimmetrica la membrana perché sono presenti solo sul versante interno).
Lo spessore della membrana è di 5/6nm poiché le catene degli acidi grassi sono più corte.
Il REG è detto anche ERGASTOPLASMA ( o sostanza tigrode o zolle di Nissl) ed è la zona a più alta sintesi proteica.
Tale sintesi comincia nel citosol, ma ogni proteina ha una sequenza iniziale che blocca la sintesi- un accompagnatore riconosce tale sequenza e la“guida”al RE dove c’è una proteina integrale che riconosce l’accompagnatore- la sequenza viene tagliata da enzimi- la subunità maggiore si attacca al RE e la sintesi proteica continua.
Alla fine della sintesi le due subunità si separano e tornano nel citosol.
La proteina viene intromessa nella cisterna e viene attaccata da enzimi che rendono la sua struttura più complessa. Il REG apporta le prime modifiche (reazioni di IDROSSILAZIONE, METILAZIONE, SOLFATAZIONE, FOSFORILAZIONE, CONTROLLO (chaperonine), RIPIEGAMENTO , GLICOSILAZIONE)
Nella GLICOSILAZIONE la proteina viene attaccata alla membrana del REG, alcuni enzimi le attaccano un oligosaccaride come se fosse un’etichetta.
Nel REG si sintetizzano
-proteine da esportare dalla cellula ( Cellule secernenti)
-proteine per la membrana plasmatica,per il glicocalice o per le membrane interne
-enzimi lisosomiali
Le proteine che rimangono attaccate alla membrana del REG sono quelle destinate alle diverse membrane interne alla cellula o alla membrana dello stesso REG.
Per portare fuori le proteine , parti della membrana senza ribosomi del REG gemmano in vescicole e portano le proteine all’apparato di Golgi che le riconoscerà come tali e dove subiranno altre trasformazioni.
REL
È debolmente acidofilo, non si vede al MO, è in comunicazione con il REG.
In base alla loro funzione alcune cellule hanno più o meno REG o REL.
Si occupa della sintesi di
-lipidi semplici ( trigliceridi)
-Lipidi complessei ( fosfolipidi)
-steroidi a partire da colesterolo
Gli enzimi sono sulla faccia citosolica del RE. Possono essere accumulati dentro con un FLIP-FLOP.
I lipidi possono essere incamerati in vescicole oppure legarsi a proteine di trasporto per raggiungere la giusta destinazione.
Molto REL è contenuto nelle cellule dei testicoli per la produzione del testosterone, oppure nel corpo luteo oppure ancora nelle altre ghiandole endocrine. ( produzione ormoni steroidei).
Il REL funziona in collaborazione con i mitocondri perché non dispone di tutti gli enzimi necessari, servono anche quelli sulla membrana dei mitocondri.
Altre funzioni del REL:
-demolizione del glicogeno
- sintesi del glicogeno a partire dal glucosio
-(nelle cellule del fegato) detossificazione da : alcool, farmaci, scorie, insetticidi, conservanti, additivi.
( sotto cura di farmaci aumenta la quantità di REL che poi può essere eliminato dalla cellula quando non serve più).
Troviamo REL modificato nelle cellule dei muscoli striati. È altamente organizzato , possiede delle proteine che fanno passare ioni calcio contro gradiente. Questo procedimento è alla base della contrazione muscolare e il REL prende il nome di RETICOLO SARCOPLASMATICO che ha pompe ioniche che immagazzinano ioni calcio che rilasciano quando occorre contrarre il muscolo. ( nella fase di immagazzinamento è un trasporto attivo, al rilascio è un canale libero).
APPARATO DI GOLGI
È costituito da complessi di Golgi con organizzazione e composizione ben definita.
Per anni si credette che fosse un artefatto poiché era visibile solo con la tecnica usata da Camillo Golgi: metodo cromoargentico ( studiava neuroni). Esso non era visibile al M.O. , solo col ME fu possibile definire anche la sua struttura tridimensionale.
Ha una struttura incurvata, fatta di cisterne impilate e appiattite, vacuoli (1000 nm) e vescicole ( 40/100nm).
Nelle cellule a secrezione esocrina abbiamo molto apparato del golgi in posizione paranucleare rivolto verso il polo escretore.
Nelle cellule nervose ne abbiamo molto disposto intorno al nucleo.
Minor quantità di apparato del Golgi è presente nelle fibre muscolari e nelle cellule del tessuto connettivo ( condroblasti).
Il complesso di Golgi funziona mantenendo una polarità morfofunzionale.
Si possono definire 3 zone nell’apparato di Golgi:
-dove abbiamo le vescicole le cisterne presentano una faccia convessa. Zona CONVESSA/ PROSSIMALE ( più vicina al centro della cellula)/ IN FORMAZIONE/CIS
-una faccia CONCAVA/DISTALE/IN MATURAZIONE ( gemmano i vacuoli col contenuto maturo)/TRANS.
- una zona centrale dove abbiamo le cisterne centrali. COMPARTIMENTO MEDIANO
Per ognuna delle tre zone ci sono reazioni tipiche.
La membrana è composta:
35% LIPIDI
65% PROTEINE (enzimi)
Zuccheri rivolti verso il lume delle cisterne.
L’apparato di Golgi è in continuità funzionale con REG e REL.
Dal REG si formano vescicole per gemmazione che contengono proteine che si fondono alla faccia prossimale del Golgi.
Le vescicole hanno una membrana di 6nm di spessore, i vacuoli da 8 nm.
Le proteine delle vescicole sono identificabili dal Golgi.
Le proteine si muovono dalla zona cis a quella trans mentre vengono modificate.
I vacuoli e le vescicole gemmano dal lato delle cisterne. Le composizioni delle membrane variano da zona a zona, per questo vedo che alcune vescicole tornano indietro coi loro enzimi, mentre le proteine vanno avanti: le vescicole modificherebbero la composizione chimica delle membrane successive.
Altre vescicole proseguono per poi avere 3 destini diversi.
1 membrana plasmatica
2 formazione di lisosomi
3 uscire dalla cellula-> secreto da espellere dalla cellula
All’interno delle cisterne avvengono reazioni simili a quelle del REG: fosforilazione, glicosilazione, solfatazione, condensazione che completano la formazione delle proteine e la e sintesi lipidica .
10 Ottobre 2012
Ogni compartimento del Golgi ha una composizione chimica diversa, in base alle reazioni che devono essere svolte.
Nella faccia cis avvengono reazioni di fosforilazione ( mannosio-6fosfato)
Possono essere prodotte:
-porzioni di membrana plasmatica che andranno a ricambiare delle parti. Tali vescicole, accompagnate dal citoscheletro, hanno le glicoproteine e gli oligosaccaridi rivolti verso l’interno. Le membrane del Golgi, dalla faccia cis a quella trans, aumentano via via lo spessore, in modo che le vescicole che gemmano abbiano la membrana adatta ad integrarsi con quella plasmatica.
-vescicole idrolasi che formeranno lisosomi. Contengono enzimi litici legati alla membrana stessa che non possono lavorare finchè sono attaccati. Le proteine che all’inizio del loro percorso nel Golgi devono diventare enzimi, vengono etichettati con l’M6P. Nella parte trans ci sono recettori specifici per il M6P in modo che si possano accumulare enzimi in un punto, e lì possa gemmare una vescicola che verrò ricoperta di CLATRINA ( proteina).
-secreti da riversare all’esterno della cellula. Tale materiale è molto diverso tra le varie cellule ( enzimi digestivi dal pancreas, sudore e saliva da altre ghiandole).
A volte sarà evidente una polarità morfofunzionale, ovvero, una distribuzione strategica degli organelli in base alla funzione della cellula.
Ci si rese conto del passaggio dal RE al Golgi e poi al di fuori della cellula è stato verificato guardando al M.O. un strato di cellule che hanno incorporato un marcatore radioattivo posto su un film fotografico fotosensibile e posto al buio. Dove passa l’isotopo si formano dei punti dovuti alla reazione dell’argento.
Al M.E. si osservano cellule, prese da una coltura ad intervalli di tempo, che hanno incorporato amminoacidi ,marcati. Dopo diverso tempo la marcatura si trova RE-> Golgi-> in vacuoli/ fuori dalla cellula.
ESOCITOSI: il contenuto viene riversato fuori dalla cellula. La membrana assimila vescicole.
ENDOCITOSI: invaginazione della m.p. con creazione di vescicole dal contenuto diverso.
Queste due azioni si compensano perché la cellula altrimenti, o rimpicciolirebbe troppo o, viceversa, si ingrosserebbe troppo.
SECREZIONE/ESOCITOSI
-COSTITUTIVA: tipica di quasi tutte le cellule. Vengono rilasciate continuamente proteine solubili, e lipidi e proteine per la membrana.
-REGOLATA: tipica di poche cellule. Viene accumulato secreto nella cellula, che solo con un certo segnale viene rilasciato fuori dalla cellula. ( cellule a secrezione endocrina/esocrina, neuroni che trasmettono l’impulso attraverso un mediatore ).
Le cellule possono essere polarizzate se esiste una parte preferenziale da cui esce il secreto, se il secreto fuoriesce da ogni parte non è polarizzata ( cellule del tessuto connettivo).
ENDOCITOSI
-il processo più semplice è quello di PINOCITOSI, intromissione di goccioline contenenti sospensioni di molecole.
-mediate da recettori: per introdurre un solo tipo di sostanze. Se la cellula ha molto bisogno di una sostanza può concentrare i recettori da una parte. La membrana si affossa, la clastrina si mette sotto a ridosso del rigonfiamento per poi ricoprire la vescicola chiuda. La clastrina servee come identificazione di quello che poi diventerà un lisosoma.
-fagocitosi: “mangiatina” nei confronti di batteri, cellule, vecchie. ( globuli bianchi, macrofagi).
LISOSOMI
Sono organelli delimitati da membrana di tipo unitario, contengono una 40ina di enzimi e agiscono a pH 5.
Sono debolmente opachi agli elettroni . ( 0,2 /0,8 m)
Posso trovare gli enzimi che contiene con una reazione immunocitochimica.
Non sono presenti nei globuli rossi.
I granulociti sono ricchi di lisosomi anche nei macrofagi.
In molte cellule ghiandolari e del fegato possono esserci per eliminare l’eccesso di prodotto.
La loro membrana ha delle pompe protoniche che tirano dentro H+ per poter quindi avere un ambiente acido in cui operare.
Gli enzimi contenuti sono: nucleasi, fosfatasi, proteasi, solfatasi, lipasi, fosfolipasi.
È certo che gli enzimi derivano dalle idrolasi acide dal Golgi ( dal RE arrivano enzimi immaturi che vengono etichettati col M6P dal Golgi in cui cambiano le composizioni chimiche e fuoriescono bloccati poiché legati al M6P alla membrana ).
TEORIA DI FORMAZIONE DEL LISOSOMA
Quando la cellula ingloba sostanza per endocitosi, si forma una vescicola che viene chiamata ENDOSOMA ( “precoce” perché appena entrato nelle cellula). Dal Golgi migrano pezzetti di membrana con pompe ioniche che vengono annessi al’endosoma precoce che, migrato al centro della cellula grazie al citoscheletro prende il nome di ENDOSOMA TARDIVO. Quest’ultimo si fonde con una vescicola idrolasica e forma il Lisosoma ( pH acido, enzimi attivi poiché i ricettori sono stati rimandati al Golgi ).
I lisosomi possono agire contro batteri, materiale vecchio, non funzionante, eccesso si secreto.
Se digerisce qualcosa di esterno : si parla di eterofagia. La cosa introdotta si chiama FAGOSOMA e il complesso finale FAGOLISOSOMA.
Se digerisce qualcosa di interno si parla di AUTOFAGIA. Il pezzettino si chiama AUTOFAGOSOMA E il complesso finale AUTOFAGOLISOSOMA.
Se il corpo da digerire è grosso, viene attaccat oda più lisosomi.
Autofagia è tipica delle cellule del fegato, se si va in digiuno prolungato, un eccesso di secreto, se cambia la membrana dei lisosomi ( farmaci).
Il materiale digerito viene riciclato. Ciò che non viene digerito diventa corpo residuo che si accumulano nella cellula (lipofuscine) oppure vengono riversate per esocitosi ma rimangono lì.
La membrana del lisosoma lo protegge dall’autodigestione.
Alcune cellule riversano il contenuto dei lisosomi all’esterno:
Spermatozoi: dall’acrosoma riversano enzimi litici quando stanno per fecondare l’ovulo.
Osteoclasti: per digerire la matrice ossea per rendere disponibile il Calcio.
Blastocisti( gruppo di cellule formatesi dopo la fecondazione): devono digerire parte della membrana dell’utero per ancorarsi.
Durante la crescita dell’embrione , alcune cellule devono essere eliminate per la fisiologia del feto.
Nella castrazione si ha l’eliminazione del secreto delle cellule della prostata.
Patologie legate alla mancanza di alcuni enzimi nei lisosomi si chiamano TEUSARISMOS poiché del materiale viene accumulato fino al soffocamento della cellula.
Anche i raggi UV rendono fragile la membrana dei lisosomi.
PEROSSISOMI
0,3m la loro membrana unitaria è più sottile di quella dei lisosomi. Non contengono la fosfatasi.
Una 40 ina di enzimi .
OSSIDASI per le ossidazioni con formazione di perossido di idrogeno altamente tossico che viene trattato con le CATALASI e trasformato in acqua, questi enzimi operano anche una funzione di detossificazione da altre sostanze come alcool e aldeidi.
Si formano perossisomi IMMATURI per gemmazione del RE .
Alcuni enzimi sono prodotti dai polisomi liberi. Una sequenza di riconoscimento li indirizza al perossisoma che diventa maturo e se è grande, può dividersi in altri perossisomi.
MITOCONDRI
Producono energia ( ATP). L’energia serve al movimento, contrazione, sintesi di sostanze, trasporto attivo, trasmissione di impulsi e bioluminescenza ( lucciole).
Utilizza ADP, P inorganico, O2 carboidrati, proteine, lipidi
Produce H20 e Co2 come materiali combusti.
Si vedono al M.O. ( non sono presenti nei globuli rossi e nelle cellule morte più superficiali dell’epidermide).
Cambiano continuamente forma, si muovono nel citoplasma, vanno dove serve energia, sono in grado di fare ossidazioni. ( colorante vitale verde ianus che in forma ridotta è trasparente fa vedere i mitocondri verdi) . tale colorante è tossico e poi la cellula muore.
I mitocondri si possono dividersi e mettersi insieme.
Nello spermatozoo sono un manicotto intorno al flagello .
Nelle fibre muscolari sono tra le miofibrille.
È costituito da due membrane:
esterna: da al forma tondeggiante
interna: molto convoluta in creste laminari e creste tubulari
due camere: tra la mme e mmi -> camera mitocondriale esterna cme
tra la mmi -> camera mitocondriale interna cmi
ogni membrana ha la sua composizione chimica.
Edited by _Lind@_ - 17/10/2012, 21:48
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- ISTOLOGIA
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