17/11/13
ORGANELLI/COMPARTIMENTI
QUANTI E QUALI SONO I COMPARTIMENTI
(GLI ORGANELLI) IN UNA CELLULA?
TUTTE LE CELLULE HANNO UN NUMERO LIMITATO
DI ORGANELLI.
ENDOSOMA
CITOSOL
LISOSOMA
GOLGI
PEROSSISOMA
MITOCONDRIO
LA MORFOLOGIA DEGLI ORGANELLI, IN DIFFERENTI
CELLULE, PUO’ ESSERE DIVERSA.
L’ABBONDANZA RELATIVA DI OGNI ORGANELLO PUO’
ESSERE DIVERSA IN CIASCUNA CELLULA.
RETICOLO
ENDOPLASMICO
RIBOSOMI
NUCLEO
MEMBRANA
15 µm
FUNZIONE E VOLUME DEI
COMPARTIMENTI INTRACELLULARI
COMPARTIMENTO
FUNZIONE
Nucleo
nucleolo
sede del DNA
biogenesi ribosomi
Citoplasma
citosol
mitocondri
reticolo rugoso
reticolo liscio +
apparato di Golgi
lisosomi
perossisomi
endosomi +
altre vescicole
VOLUME SUPERFICIE
%
%
6
0,2*
<1
-
metabolismo
conversioni di energia
sintesi proteine secretorie
detossificazione
modificazione proteine
idrolisi enzimatiche
reazioni ossidative
traffico molecolare
* Solo la membrana interna dell’involucro nucleare
**Membrana plasmatica
94
54
22
9
6
1
1
2**
39
35
16
6,5
0,4
0,4
1
0,5
LA SINTESI PROTEICA NEGLI EUCARIOTI
HA INIZIO SEMPRE NEL CITOSOL
DNA
PEROSSISOMA
MITOCONDRIO
CLOROPLASTO
RETICOLO ENDOPLASMICO
GOLGI
LISOSOMA
ENDOSOMA
PROTEINE
REM - EPATOCITA
CITOSOL
NUCLEO
mRNA
mRNA
CITOSOL
CONTIENE:
CITOSCHELETRO
RIBOSOMI
DEPOSITI (glicogeno - lipidi)
COMPLESSI MULTIENZIMATICI
MICROTRABECOLE
PICCOLE MOLECOLE
VESCICOLE
SECRETORIE
MEMBRANA PLASMATICA
PROTEINE = 20%
1
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MEMBRANA
NUCLEARE
ESTERNA
INTERNA
CISTERNA
PERINUCLEARE
P
O
R
I
MEMBRANA
RER
LUME
RER
LAMINA
N
U
C
L
E
A
R
I
PORI
P
O
R
I
mRNA di
proteina citosolica
N
U
C
L
E
A
R
I
poliribosoma
pool di
ribosomi
mRNA di
proteina secretoria
poliribosomi
legati al RER
ULTRASTRUTTURA DEL RER
0.2 µm
rem: RER di condrociti!! da lavoro con Cancedda
2
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MODIFICAZIONI DELLE PROTEINE NEL RER
1.
GLICOSILAZIONE (asparagine)
2.
FORMAZIONE DI PONTI DISOLFURO
3.
OLIGOMERIZZAZIONE
4.
RIMODELLAMENTO DELLE CATENE
OLIGOSACCARIDICHE
5.
ARCHITECTURAL EDITING
QUALITY CONTROL
CIS
CGN
cis
mediale
trans
TGN
200 nm
TRANS
RER
RER
CGN
fosfotransferasi
CGN
Cis
mannosidasi
Cis
Mediale
GlcNAc-trasferasi
Trans
galattosio trasferasi
sialico trasferasi
solfato
transferasi
TGN
lisosoma
PRINCIPALI MODIFICAZIONI DELLE PROTEINE
IN TRANSITO NELL’APPARATO DI GOLGI
1.
N-GLICOSILAZIONE
2.
O-GLICOSILAZIONE
3.
FOSFORILAZIONE
4.
SOLFATAZIONE
5.
ACILAZIONE
Mediale
Trans
TGN
lisosoma
RER
fosforilazione enzimi
lisosomiali
CGN
rimozione di mannosio
Cis
rimozione di mannosio
aggiunta di GlcNAc
aggiunta di galattosio
aggiunta di ac. sialico
aggiunta di
solfati
Mediale
Trans
TGN
lisosoma
REM-concetto di pre-proteina e di pre-pro-proteina
3
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LISOSOMA
MEMBRANA
ENDOSOMA
TARDIVO
TRAFFICO VESCICOLARE
CITOSOL
LUME
ENDOSOMA
PRECOCE
FUSIONE
SECREZIONE
COSTITUTIVA
FISSIONE
LUME
RER
SECREZIONE
REGOLATA
APPARATO DI
GOLGI
CITOSOL
LISOSOMI
MODALITA’ DI SECREZIONE DI PROTEINE
INDIRIZZO
AI
LISOSOMI
SECREZIONE
COSTITUTIVA
TGN
RER
SECREZIONE
REGOLATA
APPARATO DI GOLGI
SECREZIONE DI PROTEINE
lipide di
membrana!
proteina
solubile
SECREZIONE
COSTITUTIVA!
proteina di
membrana
TGN!
segnale
SECREZIONE DI PROTEINE
COSTITUTIVA
• tutte le cellule
• continua
• non accumulo di vescicole
• vescicole a vita breve
• stimolo non necessario
• non concentrazione
REGOLATA
• cellule specializzate
• discontinua
• accumulo di vescicole
• vescicole a vita lunga
• stimolo necessario
• concentrazione
SECREZIONE
REGOLATA
4
