1-Cellule, Tessuti e organi
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Corso di Laurea in Scienze Biologiche A.A. 2015-2016 CITOLOGIA E ISTOLOGIA CANALE M-Z Prof. Lucia Piredda CELLULE, TESSUTI E ORGANI CITOLOGIA: studio della cellula ISTOLOGIA: studio dei tessuti e degli organi CELLULE Svolgono tutte le attività chimiche per sostenere la vita Unità funzionali di tutti gli organismi viventi Costituite di carboidrati, lipidi, acidi nucleici, proteine e… H2O! Cellule sono specializzate • Specializzate per svolgere in modo efficiente una o piu’ funzioni specifiche • Piu’ di 200 tipi di cellule differenti nel corpo (umano) Esempi di funzioni cellulari in alcune cellule specializzate Movimento (contrattilità) cellule muscolari Eccitabilità, Conduttività cellule nervose Sintesi e secrezione di enzimi cellule acinose del pancreas Sintesi e secrezione di sostanze mucose cellule delle ghiandole mucose Sintesi e secrezione di steroidi cellule del corteccia surrenale, del testicolo, ovaio, tiroide Digestione intracellulare macrofagi e granulociti neutrofili Trasporto di ioni cellule del rene e di alcune ghiandole esocrine Trasformazione di stimoli fisici e chimici in impulsi nervosi Assorbimento di metaboliti cellule sensoriali cellule dell’ intestino tenue, rene Struttura relativa alla funzione • Una funzione cellulare è correlata alla sua morfologia • 2 micron-1 metro in lunghezza • rotonde,discoidali,con estensioni • filiformi, cubiche, • piramidali TESSUTI • Forniscono una “divisione del lavoro” fra le cellule dell’organismo • Gruppi di cellule che lavorano in cooperazione, e che hanno simili caratteristiche morfologiche Quattro tipi principali di tessuti nel corpo T. Epiteliale T. connettivo T. Muscolare Tessuto nervoso ORGANI • Anatomicamente è una struttura costituita da diversi tessuti che lavorano in cooperazione nello svolgimento di certe funzioni specifiche Per esempio il rene è costituito da vari tessuti: epiteliale, connettivo, ma ha una funzione specifica, depurare il sangue e quindi eliminare tramite l’urina sostanze nocive per l’organismo. Altri organi sono per es.: – Fegato, Occhio,Ovaio ecc. Parenchima e Stroma • Molti organi contengono un insieme di cellule specializzate per la funzione (es. epatociti nel fegato) – parenchima • E un tessuto di supporto meno specializzato (t. connettivo) – stroma Entità anatomiche maggiori • Tessuti e organi integrati a formare un apparato o sistema per una determinata funzione utile all’organismo. Sistema nervoso centrale – – – – Sistema respiratorio Sistema gastrointestinale, Sistema genitale femminile sistema urinario Tipi cellulari diversi per grandezza e per forma La scoperta della cellula I microscopi: strumenti preziosi per studiare le cellule Le prime osservazioni con i microscopi risalgono al XVII secolo nel 1660 A. van Leeuwenhoek fece le prime osservazioni su cellule vive verso la fine del secolo R. Hooke studiò gli strati della corteccia di quercia e diede il nome di “cellule” alle strutture da lui osservate Occorsero più di due secoli prima che gli studiosi di scienze naturali riuscissero ad andare al di là delle pure e semplici osservazioni e comprendessero la reale importanza delle cellule per gli esseri viventi. La teoria cellulare Unificò le conoscenze sulle cellule La sua formulazione si basa sul lavoro di tre scienziati del XIX secolo: T. Shwann M. Schleiden R. Virkow Nel 1838 T. Shwann (zoologo) e M. Schleiden (botanico) proposero la teoria cellulare: “ Tutti gli organismi sono costituiti da cellule e da componenti cellulari” Nel 1860 R Virkow fece le prime osservazioni sulle cellule in riproduzione ed affermò… “Ogni cellula vivente deriva da una cellula preesistente” La teoria cellulare moderna La teoria nella sua forma moderna riassume questi concetti in tre enunciati: le cellule sono le unità strutturali degli organismi viventi le cellule sono le unità funzionali degli organismi viventi ogni cellula deriva da un’altra cellula preesistente Da quando questa teoria entrò a far parte delle conoscenze biologiche: gli studi sugli organismi fecero rapidi passi. le tecniche di fissazione permisero di osservare i primi organuli cellulari. Nel 1850 Schulze definisce la cellula: Particella microscopica elementare della sostanza vivente, costituita da una massa mucillaginosa contrattile, ben delimitata, non miscibile con acqua, che contiene un corpicciattolo detto “nucleo”. ECCEZIONI ALLA TEORIA 1) Cellule non microscopiche (cellule uovo) 2) Tessuti con elementi extracellulari (t.connettivo) 3) Sincizi e plasmodi (t.muscolare scheletrico) 4) Virus 5) Autonomia cellulare non assoluta: a) inibizione da contatto b) interazioni tra cellule Oocita: cellula uovo umana 200 µM PROPRIETA’ DELLE CELLULE 1) Specificità di strutture (differenziamento) 2) Metabolismo: anabolismo e catabolismo 3) Movimento 4) Eccitabilità 5) Accrescimento (ipertrofia) 6) Riproduzione (iperplasia) 7) Senescenza e morte cellulare Interazioni cellulari • Nei tessuti e negli organi • Attraverso connessioni strutturali, eccitazione elettrica o messaggeri chimici – – – – Durante lo sviluppo embrionale e la crescita Mantenimento dell’integrità strutturale Risposta al danno Integrazione e controllo delle funzioni dei tessuti e degli organi – Omeostasi DIFFERENZIAMENTO Quel processo mediante il quale da un uovo fecondato e poi da un embrione costituito da sole cellule staminali derivano tante cellule di diversa morfologia la cui struttura è la migliore possibile per lo svolgimento della loro funzione specifica La forma di ogni singola cellula e quindi la possibilità di svolgere una data funzione, dipende dall’acquisizione durante il differenziamento di particolare strutture di natura proteica Il differenziamento morfologico deriva dunque dal differenziamento biochimico Organelli • Organelli sono parti specializzate della cellule adibiti a compiti specifici • Alcuni organelli hanno forme particolari • La presenza o assenza di alcuni organelli dipende dalle funzioni principali della cellula – Mitocondri, nucleo, Golgi, rER, lisosomi, ecc. Citosol/Citoplasma • Cellule costituite dal 60% di H20 • Il fluido intracellulare e quello interstiziale è un soluzione salina (pH 7.2) • Tutti gli scambi avvengono tramite questo fluido • Citosol è il fluido senza gli organelli • Citoplasma sono tutti gli organelli e il fluido senza il nucleo
