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cellula eucariotica
CITOPLASMA
Citoplasma è tutta la regione
compresa tra l‟Involucro
Nucleare e la Membrana
Plasmatica
Comprende gli organelli cellulari
CITOSOL
Citosol è la sostanza semifluida che
si trova nel citoplasma
Proteine, RNA, carboidrati, acidi
grassi, altri composti organici, sali
minerali e acqua.
NON
comprende gli organelli cellulari
Nel Citosol
• Avvengono la maggior parte delle reazioni
metaboliche:
Sintesi di zuccheri, aminoacidi e acidi grassi;
glicolisi, sintesi proteica.
• È presente il Citoscheletro
• Vi sono inclusioni prive di membrana: gocce
lipidiche, depositi di glicogeno, alcuni tipi di
granuli di secrezione e pigmenti.
Sistema membranoso interno
Reticolo
Endoplasmatico
Labirinto di tubuli ramificati
e cisterne appiattite
Reticolo endoplasmatico:
Più di metà delle membrane della cellula
Funzione:
• Sintesi di membrane e di proteine di membrana che
vengono poi smistate ad altri organelli o alla membrana
plasmatica
• Sintesi di proteine solubili da esportare fuori dalla
cellula o da riversare all‟interno dell‟RE, Golgi o lisosomi
• Deposito di Ca2+ intracellulare (ruolo nella trasmissione
del segnale)
• Metabolismo lipidico
Due categorie morfologiche e strutturali:
• Reticolo endoplasmatico rugoso
• Reticolo endoplasmatico liscio
Reticolo endoplasmatico:
Morfologia del
Reticolo Endoplasmatico Rugoso (RER)
•
•
•
•
Cisterne appiattite ed impilate
Particelle sulla superficie (ribosomi)
Localizzazione perinucleare
In continuità fisica con l‟involucro nucleare
Morfologia del RER (TEM)
Funzione del Reticolo
Endoplasmatico Rugoso (RER)
Sintesi delle proteine che devono essere secrete o
entrare nelle membrane cellulari
Consiste nella Traduzione degli RNA messaggeri in
proteine e loro modificazioni
(Presenza di RNA rende questa struttura positiva a coloranti basici.
Es: ematossilina)
Le proteine prodotte subiscono modificazioni posttraduzionali nel lume del RER
Ribosomi
Reticolo Endoplasmatico Rugoso
Sintesi Proteine
• 2 sub-unità
Ribosomi
– Maggiore e minore
– Proteine e rRNA
• Ribosomi liberi
– Sintetizzano le proteine
che rimangono nella
cellula
• Proteine citoplasmatiche
strutturali e funzionali
• Associati col RER
– Sintetizzano le proteine
che devono essere
secrete o di membrana
Struttura dei Ribosomi
Genesi dei Ribosomi
Sintesi proteica
Sintesi proteica
Un cappuccio 5„
consiste in un
residuo terminale di
7-metilguanosina
legato tramite un
legame 5'-5'trifosfato al primo
nucleotide
trascritto.
La sua presenza è
importante per il
riconoscimento da
parte del ribosoma
e la protezione
dall'RNasi.
Sintesi proteica: inizio
Protagonisti:
• Sub unità dei
Ribosomi
• mRNA
• Fattori di inizio: eIF
• PABP
Sintesi
proteica
Protagonisti:
• Ribosomi
• mRNA
• tRNA
• Fattori di
allungamento:
EF-Tu. EF-G…
• Fattori di rilascio
• GTP
Poliribosomi o Polisomi
Poliribosomi o Polisomi
rer esi ribosomi
i ribosomi
trovano
anche “liberi” nel citosol
(non solo aderenti alle
membrane del reticolo)
liberi
Prevalenza di Ribosomi liberi
• Globuli Rossi
– Sintesi di Emoglobina
• Cellule muscolari in
differenziamento
– Sintesi di Actina e Miosina
• Cellule Nervose
– Sintesi di Neurofilamenti
(ma non per i neurotrasmettitori)
• Cheratinociti della pelle
– Produzione di Cheratina
Come una proteina raggiunge la sua destinazione finale?
Via co-traduzionale
Via post-traduzionale
Per entrare nel RE serve una sequenza segnale (peptide segnale)
Protagonisti:
• Peptide segnale
• SRP: proteina
che riconosce il
peptide segnale
• Recettori di SRP
• Traslocone
• Chaperoni
• ATP
Sintesi e localizzazione di proteine di membrana tipo I
(peptide segnale iniziale + sequenza idrofobica interna)
Sintesi e localizzazione di proteine di membrana tipo II
(peptide segnale idrofobico interno)
Sintesi e localizzazione di proteine di membrana
legate al GPI
Eventi che avvengono
contemporaneamente o successivamente
alla sintesi delle proteine
- Formazione del corretto ripiegamento tridimensionale
- Assemblaggio in proteine multimeriche
- Modificazioni post-traduzionali:
• Formazione di ponti disolfuro
• N-glicosilazione
Modificazioni post-traduzionali di proteine prodotte nel RE:
Protagonisti:
• Tre tipi di zuccheri:
NAC, Mannosio e
Glucosio
• Asparagina
(N-X-S/T)
• Dolicolo (lipide)
• Glicosil-trasferasi
• Chaperoni che
controllano la
conformazione e
mediano la rimozione
dei glucosi e di un
mannosio
N-glicosilazione
Prevalenza di Ribosomi
associati al RER
• In tutte le cellule è presente il RER
– Mantenimento della membrana
plasmatica e matrice extracellulare
• Più abbondante in tutte le cellule in
cui vi è attiva sintesi di proteine
• Prevalentemente cellule secretorie
Neuroni
• Producono molte proteine
da secernere
– Neurotrasmettitori
• Presentano strutture
basofile nel citoplasma
evidenziate dalla
colorazione di Nissl
(violetto di cresile)
• Sono definite zolle di
Nissl o sostanza tigroide
• Rivela l‟RNA del RER
Cellule Principali dello stomaco
• Producono pepsinogeno,
precursore della pepsina
– Enzima proteolitico
• Strutture basofile
dovute ad abbondante
RER
Cellule Acinari Pancreatiche
• Producono gli enzimi digestivi.
• Organizzate in gruppi, detti Acini
• La Secrezione Esocrina avviene al
centro dell‟acino
Acino
Cellule Acinari Pancreatiche
Plasma
cellule
• Linfociti B
attivati
• Producono
anticorpi
circolanti
Fibroblasti
• Principale
costituente del
Tessuto Connettivo
Osteoblasti
• Cellule costituenti
il tessuto osseo
• Intensa basofilia
Reticolo endoplasmatico liscio (REL)
• Privo di Ribosomi
• Canali anastomizzati (interconnessi)
piuttosto che cisterne impilate
Il REL è in continuità con il RER
Funzioni del REL
• Detossificazione
– Aumenta negli epatociti dopo
somministrazione di farmaci
– Converte i farmaci lipo-solubili in prodotti
di scarto idro-solubili, che vengono eliminati
dai reni
– Idrolasi, Ossidasi,
– Metilasi (l‟aggiunta di metili aiuta la loro
secrezione, Es.: Arsenico)
Funzioni del REL
• Sintesi di Fosfolipidi
per tutte le membrane
cellulari
• Produzione di Steroidi
– Ghiandole Surrenali,
Gonadi
– Utilizzano il Colesterolo
come molecola di
partenza
– Estrogeni, Testosterone,
Cortisolo, Progesterone
Intestino
Tenue
• Sintesi dei
trigliceridi
• Lipidi presenti nel
cibo migrano
lateralmente allo
spazio extracellulare
• Assorbiti e
integrati nel REL
Corticale del Surrene
• Cellule
secernenti
cortisolo
• Steroidi
secreti per
diffusione
– No granuli
Funzioni del REL
• Metabolismo del Glicogeno
• Interviene nella scissione del glicogeno (glucosio-6-fosfatasi)
• Probabile partecipazione attiva anche nei processi di deposizione
– Negli Epatociti
• Regola la distribuzione intra-cellulare
degli ioni Ca2+
– Nelle cellule muscolari, regola la contrazione
– Reticolo Sarcoplasmatico
– ATPasi calcio dipendenti
Epatociti (cellule fegato)
• Detossificazione
• Metabolismo del
Glicogeno
Reticolo Sarcoplasmatico
• SER nel muscolo scheletrico
• Rilascio di ioni calcio che stimolano la
contrazione
Flusso di vescicole da Reticolo Endoplasmatico all‟apparato di Golgi