La cellula
(terza parte)
Lezioni d'Autore
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Nucleo: introduzione
▪ Tra tutti gli organelli cellulari, il nucleo è
quello che svolge la funzione più basilare per
la cellula: infatti contiene i caratteri ereditari
e garantisce la duplicazione del DNA.
▪ Inoltre esso ha il compito fondamentale di
dirigere e controllare le funzioni
citoplasmatiche (sintesi di proteine
strutturali, di proteine di secrezione, di
enzimi) sulla base delle informazioni
genetiche iscritte nei cromosomi.
Nucleo: struttura (I)
▪ Il nucleo è una regione del citoplasma
spesso centrale e sferica.
▪ Negli eucarioti il nucleo è delimitato da una
membrana originata dal reticolo
endoplasmatico e costituita da due foglietti,
uno ricoperto da ribosomi e in continuità con
il sistema di membrane del reticolo
endoplasmatico, l'altro caratterizzato da
proteine in parte specifiche.
Nucleo: struttura (II)
▪ Schema della struttura del nucleo
▪ a, reticolo
endoplasmatico rugoso;
b, membrana nucleare
esterna; c, membrana
nucleare interna; d,
lamina nucleare; e,
ribosomi; f, poro
nucleare; g, nucleolo; h,
cromatina; i, spazio
perinucleare; l,
nucleoplasma
Nucleo: funzioni (I)
▪ Le attività che avvengono nel nucleo
sono strettamente collegate al ciclo
cellulare, ossia l'insieme delle fasi che
nella cellula si succedono tra una mitosi e
l'altra.
▪ Durante l'interfase, che precede la
mitosi, si susseguono tre fasi definite G1,
S e G2 (G sta per gap, intervallo, e S sta
per sintesi).
Nucleo: funzioni (II)
▪ Fasi del ciclo
cellulare: nel ciclo
delle cellule
somatiche M
indica la mitosi;
in quello delle
cellule germinali,
la meiosi
Mitosi
▪ La mitosi è suddivisa in una serie di tappe
(profase, metafase, anafase, telofase); ed
è caratterizzata da trasformazioni della
cellula che sono ben visibili al microscopio.
▪ Essa è preceduta dall'interfase, nella
quale il DNA è diffuso nel nucleo e i
microtubuli sono disposti in modo
geometrico, a partire dal centrosoma.
Meiosi (I)
▪ Oltre alla mitosi, la cellula presenta la
meiosi, un altro tipo di divisione che porta
alla formazione delle cellule germinali,
nelle quali il numero di cromosomi risulta
dimezzato, ossia si riduce dal numero
diploide (2n) al numero aploide n.
Meiosi (II)
▪ Schema
della
seconda
parte della
divisione
meiotica,
ossia dopo la
separazione
dei
cromosomi
omologhi
Meiosi (III)
▪ La meiosi è preceduta da una fase
iniziale di sintesi, alla quale segue una
prima divisione (simile alla mitosi) che
permette la formazione di due cellule
con contenuto di cromosomi dimezzato.
Infatti, i cromosomi omologhi si
separano e migrano ognuno in una delle
due cellule.
In figura i cromosomi che migrano ai poli
opposti della cellula durante la prima
anafase della meiosi
Meiosi (IV)
In figura i
cromosomi
che migrano
ai poli
opposti
della cellula
durante la
prima
anafase
della meiosi
Trascrizione
▪ Questo processo permette di trasferire
l'informazione genetica contenuta nel DNA
all'RNA messaggero (mRNA), che è in grado
di uscire dal nucleo e passare nel citoplasma.
▪ Infatti, la sequenza di DNA codificante per
una certa proteina viene letta, in forma di
singolo filamento, dall'enzima RNA polimerasi
che costruisce una molecola di mRNA in cui
ogni nucleotide è complementare al
corrispondente nucleotide del DNA.
Differenziamento cellulare
▪ Già dai primi stadi di sviluppo dell'uovo
fecondato, tra le cellule si stabiliscono
interazioni che portano al loro
differenziamento. In questo modo le
varie cellule diversificano il proprio
destino e quello della loro progenie.
▪ I meccanismi alla base del differenziamento
sono rappresentati da modificazioni dei
processi di espressione genica, grazie a
specifici fattori di trascrizione che regolano la
sintesi di determinati mRNA e quindi di
determinate proteine.
Apoptosi e necrosi
In ogni organismo la proliferazione delle
cellule è controbilanciata in buona parte
dalla loro morte. Questo fenomeno può
essere la conseguenza di due processi
profondamente diversi:
▪ la morte programmata, o apoptosi,
▪ la morte occasionale, o necrosi.
Cellula procariotica (I)
▪ La cellula procariotica è simile a
quella eucariotica, ma presenta
anche delle differenze
caratteristiche. Innanzitutto, come
già visto, la cellula è avvolta da una
parete cellulare la cui composizione
non è la stessa di quella eucariotica.
Cellula procariotica (II)
▪ La cellula
procariotica possiede
anch'essa ribosomi
(fig.8), ma con
coefficiente di
sedimentazione pari a
70S; tali ribosomi
sono formati da due
subunità: una più
piccola di 30S e una
più grande di 50S.
FINE
