L’ORGANIZZAZIONE
BIOLOGICA È
GERARCHICA.
Riduzionismo
Proprietà emergenti
ECOLOGIA: studio
delle relazioni degli
organismi tra loro e con
il loro l’ambiente.
Organizzazione cellulare
La CELLULA rappresenta l’unità in grado di
svolgere tutte le funzioni vitali.
• Composizione: ioni organici ed inorganici,
macromolecole biologiche e acqua.
• Funzioni: mantenimento, crescita e divisione cell.
• Necessità: “macchinari” che la facciano funzionare
(organelli e DNA) ed energia (ATP).
• “Minimo comune denominatore” di tutti gli
organismi viventi. (Conferma della teoria evoluzionistica).
Teoria cellulare:
- La cellula è la più piccola unità strutturale e
funzionale del mondo vivente;
- Tutte le cellule derivano da altre cellule.
L’organizzazione e le dimensioni sono
caratteristiche della cellula che
permettono l’omeostasi cellulare
(temperatura, pH, ecc).
L’organizzazione cellulare è simile in tutte le cellule.
Dimensioni e diversità cellulari
L’organizzazione e le dimensioni
sono caratteristiche della cellula che
permettono l’omeostasi cellulare
(temperatura, pH, ecc).
Importanza del rapporto superficie/volume cellulare
Oltre un determinato volume cellulare:
1. Apporto di metaboliti non sufficientemente rapido.
2. Difficoltà di trasporto interno.
3. Difficoltà di trasporto verso l’esterno dei materiali di
rifiuto.
Le cellule vengono studiate mediante varie metodiche.
1665, Hooke
Immagini cellulari
ottenute con vari tipi
di microscopio
Micr. a campo
chiaro
Micr. a campo
scuro
Micr. a contrasto
di fase
Micr. a
interferenza
differenziale
ESISTONO VARI TIPI
DI MICROSCOPI:
• Microscopio ottico (1000 ingrandimenti)
• Microscopio a fluorescenza
• Microscopio confocale a fluorescenza
• Microscopio elettronico a trasmissione (MET)
(250.000 ingrandimenti)
• Microscopio elettronico a scansione (MES)
Confronto tra microscopio ottico ed elettronico
Il frazionamento cellulare permette lo studio
dei componenti cellulari.
Le cellule procariotiche sono molto meno
complesse delle eucariotiche.
Bacillus Subtilis
• non presentano nucleo e citoscheletro
• sono di dimensioni inferiori
• i ribosomi sono di dimensioni ridotte
• spesso presentano flagelli e parete
cellulare
E. coli
CELLULA EUCARIOTICA ANIMALE E VEGETALE
Il ruolo delle membrane.
Il nucleo:
Il reticolo Endoplasmatico (RE):
Sintesi ed
assemblaggio
delle proteine.
Metabolismo dei fosfolipidi,
steroidi e ac. grassi.
Degradazione del glicogeno
e presenza di enzimi dedicati
alla detossificazione
(epatociti).
Il Complesso
del Golgi
Lisosomi e Perossisomi
• Batteria di 40 enzimi che
• Batterie enzimatiche in grado di
funzionano a pH 5.
• Lisosomi primari
• Lisosomi secondari
• Apoptosi
degradare i ROS: catalasi,
superossido-dismutasi, ecc.
Degradaz. degli ac. grassi e sintesi
dei fosfo-lipidi
Molte delle funzioni dei lisosomi delle cellule animali
vengono svolte nelle cellule vegetali dai vacuoli.
Tonoplasto
I vacuoli
Protozoo
• Presenti prevalentemente nelle cellule vegetali
(dove sono probabilmente assenti i lisosomi).
• Contiene acqua, materiali di riserva, sali, pigmenti e
sostanze di rifiuto.
• Soprattutto nelle cellule animali:
V. RIPIENI DI CIBO e V. CONTRATTILI
Lisosomi e Perossisomi
• Batteria di 40 enzimi che
• Batterie enzimatiche in grado di
funzionano a pH 5.
• Lisosomi primari
• Lisosomi secondari
• Apoptosi
degradare i ROS: catalasi,
superossido-dismutasi, ecc.
Degradaz. degli ac. grassi e sintesi
dei fosfo-lipidi
Respirazione cellulare e fotosintesi
Mitocondri e loro funzione
• 2-8 micron di lunghezza
• Cambiano forma rapidamente
• Si replicano per divisione
• DNA circolare (1% DNA tot.)
• Prod. ROS e morte cell. per
apoptosi.
Cloroplasti e loro funzioni
Il Citoscheletro:
forma
movimento
trasporto interno
divisione cellulare
I microtubuli:
25nm (d), alcuni micron (l)
ruolo strutturale (forma)
ruolo funzionale (ciclosi)
movimento dei cromosomi
ciglia e flagelli
microtubuli
Centro di organizzazione
dei microtubuli (MTOC)
Centrosoma (due centrioli)
I centrioli:
2 strutt. disposte
perpendicolarmente.
Struttura 9x3
Si duplicano prima della
divisione cellulare.
Probabilmente
importanti nella
formazione del FUSO
mitotico.
Le proteine associate ai microtubuli (MAP) sono
proteine strutturali e motrici.
Le proteine “motrici”: chinesina (estr.+) e dineina (estr.-).
Il trasporto retrogrado è facilitato dalla dinactina.
Ciglia e flagelli sono costituiti da microtubuli.
I microfilamenti: actina intrecciata
Supporto meccanico
Ruolo nella divisione cell.
(anello di actina e miosina).
Specializzazione nella
cellula muscolare striata.
MICROVILLI
I filamenti intermedi
•Sono le strutture citoscheletriche meno
conosciute e non ubiquitarie (presenti in
alcuni gruppi di vertebrati).
•Sono caratterizzate dalla stabilità e
flessibilità. Probabilmente sono le strutture
maggiormente responsabili della morfologia
cellulare.
•Dimensioni: variabili, mediamente 8-10 nm.
•Costituenti
NUCLEARE.
fondamentali
della
LAMINA
I filamenti intermedi
Il glicocalice e la matrice extracellulare.
Le cellule vegetali presentano le pareti.
