L11_MicroGE_strutture cellulari eucarioti
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STRUTTURA CELLULARE DI TIPO EUCARIOTICO Membrana citoplasmatica Nucleo Parete cellulare Membrana interna Mitocondrio (c) Saccharomyces cerevisiae (Eukarya); the cell measures 8 µm in diameter Brock - Biologia dei Microrganismi Strutture dotate di membrana negli eucarioti - I Struttura Caratteristiche Funzioni Mitocondri Dimensioni procariotiche, complessa serie di membrane Produzione di energia: respirazione Cloroplasti Verdi, contenenti clorofilla, multiformi, spesso di notevoli dimensioni Fotosintesi Reticolo endoplasmatico Non è un organello distinto, estesa serie di membrane interne; sede dei ribosomi Sintesi proteica Apparato del Golgi Sistema distinto di membrane Secrezione di enzimi e altre macromolecole Vacuoli Corpi tondi, di bassa densità, delimitati da membrana Digestione di sostanze nutrienti: vacuoli digestivi; escrezione di scorie: vacuoli contrattili Strutture dotate di membrana negli eucarioti - II Struttura Caratteristiche Funzioni Lisosomi Particelle submicroscopiche Contengono e rilasciano enzimi delimitate da membrana, digestivi organelli in continua maturazione Perossisomi Particelle submicroscopiche Beta-ossidazione degli acidi delimitate da membrana grassi, che nei lieviti non avviene nei mitocondri Gliossisomi Particelle submicroscopiche Enzimi del ciclo del gliossilato, delimitate da membrana modificazione del ciclo dei TCA che porta all’ossidazione di ac. acetico o ac. grassi ad acetilCo-A senza formazione interemedia di piruvato Nucleo Di grandi dimensioni, spesso al centro della cellula Contiene il materiale genetico Strutture dotate di membrana negli eucarioti - I Struttura Caratteristiche Funzioni Mitocondri Dimensioni procariotiche, complessa serie di membrane Produzione di energia: respirazione Cloroplasti Verdi, contenenti clorofilla, multiformi, spesso di notevoli dimensioni Fotosintesi Reticolo endoplasmatico Non è un organello distinto, estesa serie di membrane interne; sede dei ribosomi Sintesi proteica Apparato del Golgi Sistema distinto di membrane Secrezione di enzimi e altre macromolecole Vacuoli Corpi tondi, di bassa densità, delimitati da membrana Digestione di sostanze nutrienti: vacuoli digestivi; escrezione di scorie: vacuoli contrattili L’ATP è la fonte energetica cellulare e la fonte di ATP, nei sistemi non fotosintetici, sono gli acidi grassi ed il glucosio. Le fasi iniziali della degradazione del glucosio avvengono nel citosol le fasi finali, incluse quelle riguardanti il consumo di O2 avvengono nel MITOCONDRIO Il mitocondrio contiene DNA, nelle cellule eucariotiche sono presenti molti mitocondri fino al 25% del volume del citoplasma Membrana esterna: 50% lipidi 50% proteine, molto permeabile > 10kDa simile alla membrana esterna GMembrana interna poco permeabile 20% lipidi 80% proteine, la più alta componente proteica di tutte le membrane, vi risiedono gli enzimi che catalizzano le reazioni di ossidazione di zuccheri e lipidi e la sintesi di ATP Strutture dotate di membrana negli eucarioti - I Struttura Caratteristiche Funzioni Mitocondri Dimensioni procariotiche, complessa serie di membrane Produzione di energia: respirazione Cloroplasti Verdi, contenenti clorofilla, multiformi, spesso di notevoli dimensioni Fotosintesi Reticolo endoplasmatico Non è un organello distinto, estesa serie di membrane interne; sede dei ribosomi Sintesi proteica Apparato del Golgi Sistema distinto di membrane Secrezione di enzimi e altre macromolecole Vacuoli Corpi tondi, di bassa densità, delimitati da membrana Digestione di sostanze nutrienti: vacuoli digestivi; escrezione di scorie: vacuoli contrattili Reticolo Endoplasmatico La più grande membrana della cellula eucariotica, in verità è una rete di membrane MOLTE FUNZIONI => sintesi lipidi e proteine RER REL REL (Liscio) => sintesi e metabolismo degli acidi grassi e dei fosfolipidi RER (Rugoso) => sintesi di proteine di membrana e secrete Sequenza di indirizzamento (IL PEPTIDE SEGNALE) Il destino di una proteina che entra nel RE RE GOLGI LISOSOMI SECRETE PLASMAMEMBRANA Come si spostano queste proteine? Sotto forma di vescicole (entrano nel lume o fanno parte della membrana che costituisce la vescicola Strutture dotate di membrana negli eucarioti - I Struttura Caratteristiche Funzioni Mitocondri Dimensioni procariotiche, complessa serie di membrane Produzione di energia: respirazione Cloroplasti Verdi, contenenti clorofilla, multiformi, spesso di notevoli dimensioni Fotosintesi Reticolo endoplasmatico Non è un organello distinto, estesa serie di membrane interne; sede dei ribosomi Sintesi proteica Apparato del Golgi Sistema distinto di membrane Secrezione di enzimi e altre macromolecole Vacuoli Digestione di sostanze nutrienti: vacuoli digestivi; escrezione di scorie: vacuoli contrattili Corpi tondi, di bassa densità, delimitati da membrana L’ apparato del Golgi si divide in trans, mediano e cis L’apparato del Golgi rappresenta una stazione di smistamento dove arrivano, vengono modificate (i contenuti) e ripartono le vescicole di trasporto GOLGI CIS Arrivo Modificazioni Partenza GOLGI MEDIANO GOLGI TRANS LISOSOMI GRANULI DI SECRETE PLASMAMEBRANA SECREZIONE Strutture dotate di membrana negli eucarioti - II Struttura Caratteristiche Lisosomi Particelle Contengono e rilasciano submicroscopiche enzimi digestivi delimitate da membrana, organelli in continua maturazione Perossisomi Particelle submicroscopiche delimitate da membrana Funzioni Beta-ossidazione degli acidi grassi, che nei lieviti non avviene nei mitocondri Gliossisomi Particelle submicroscopiche Enzimi del ciclo del gliossilato, delimitate da membrana modificazione del ciclo dei TCA che porta all’ossidazione di ac. acetico o ac. grassi ad acetil-Co-A senza formazione interemedia di piruvato Nucleo Di grandi dimensioni, spesso al centro della cellula Contiene il materiale genetico Lisosomi, eterogeni=> diversi per taglia e forma => strutture dinamiche Lisosomi sono degli organelli in continua maturazione, derivano dalla fusione di vescicole Che provengono dal Golgi (portano gli enzimi che devono DEGRADARE) e da vesciole di endoCitosi (contengono il materiale che deve essere degradato o RICICLATO) Funzione di degradare Materiale fagocitato od endocitato, organelli Idrolasi acide (pH lisosomi 4,8) FOSFATASI NUCLEASI PROTEASI LIPASI - DENATURAZIONE GLICOSILASI - CONTROLLO Esisterà una POMPA PROTONICA Aumento H+ nei lisosomi PEROSSISOMI Piccoli organelli limitati da membrana con composizione diversa dai lisosomi Contengono enzimi che degradano gli acidi grassi (beta -ossidazione) poiché i prodotti di queste degradazioni Producono H202 (perossido d’idrogeno) sono ricchi dell’enzima CATALASI 2H202=> 2H20 + 02 (reazione catalizzata dalla catalasi) Nelle cellule di mammifero la beta-oss. avviene sia nei perossisomi che nei mitocondri nei lieviti e nelle piante esclusivamente nei perossisomi Nei perossisomi si hanno i primi eventi della sintesi di fosfolipidi (plasmalogeni )importanti nella formazione della mielina. Deficienze nei perossisomi provocano malattie neurologiche (ritardo mentale) Epatociti molti perossisomi azione di detossificazione Es 25% Etanolo ossidato ad acetaldeide in questi organelli H2O2 + R H2 -> R + 2H20 Ipotesi: i perossimi rappresentano solo quello che rimane di organelli presenti nella cellula eucariotica primordiale che avevano la funzione d’abbassare il livello intracellulare di O2. Con i mitocondri diventano Obsoleti (USO O2 per fare ATP) Lisosomi e perossisomi ben rappresentano l’esempio della confinazione di una reazione pericolosa In un dominio ristretto della cellula (evitare di danneggiare altre strutture) STRUTTURE DI SUPERFICIE DEI LIEVITI Oligosaccaride Mannoproteine Parete cellulare Glucano Chitina Enzimi periplasmatici Spazio periplasmatico Membrana citoplasmatica Proteina
