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Scuola dArte e dei Mestieri. LE PRIME CELLULE La maggior parte degli organismi ora viventi discende da pochi batteri primitivi.

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Presentazione sul tema: "Scuola dArte e dei Mestieri. LE PRIME CELLULE La maggior parte degli organismi ora viventi discende da pochi batteri primitivi."— Transcript della presentazione:

1 Scuola dArte e dei Mestieri

2 LE PRIME CELLULE La maggior parte degli organismi ora viventi discende da pochi batteri primitivi

3 LE PRIME CELLULE Batteri Metanogeni: Anaerobi, producono gas Metano Batteri Fotosintetici: luce Energia: Cianobatteri che producono O 2 Batteri moderni derivano da una piccola e semplice cellula. Adattabilità

4 LE PRIME CELLULE Procarioti: mancanza di un nucleo Batteri: cellule procariotiche con forma diversa ma organizzazione simile Parete cellulare: carboidrati; semplice (spessa: Gram +) o più complessa (sottile: Gram -) Organizzazione interna semplice: mancano di compartimenti interni ( o ve ne sono pochissimi), no organuli, citoplasma non ha strutture di supporto

5 LE PRIME CELLULE Procarioti

6 EVOLUZIONE Cellule Eucariotiche: 1 miliardo e mezzo di anni fa, struttura più complessa (filamenti, spine, forme geometriche elaborate), nucleo Differenti dalle Cellule Procariotiche Nucleo: cromosomi Compartimenti delimitati da membrane (processi biochimici indipendenti: + efficienti) No parete cellulare: a parte le piante I procarioti non hanno sacche interne (vacuoli) presenti solo nelle cellule vegetali.

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8 TEORIA CELLULARE 1665: Robert Hooke Van Leeuwenhoek 1838: Matthias Schleiden 1839: Theodor Schwann

9 TEORIA CELLULARE Tutti gli organismi sono composti da una o più cellule, in cui si svolgono i processi del metabolismo e dellereditarietà Le cellule sono gli esseri viventi più piccoli, lunità base di tutti gli organismi Le cellule derivano solamente attraverso la divisione di cellule preesistenti. Nessuna nuova cellula ha avuto origine in tempi recenti, le cellule moderne discendono tutte da cellule primitive

10 LA STRUTTURA DELLA CELLULA Notevole organizzazione interna: sistema di membrane-compartimenti interni più o meno modificabili (nucleo – lisosomi) Tutti gli organismi sono composti di cellule Il nostro corpo contiene circa miliardi di cellule

11 LA STRUTTURA DELLA CELLULA Membrana Plasmatica

12 LA STRUTTURA DELLA CELLULA Nucleo

13 LA STRUTTURA DELLA CELLULA Citoplasma

14 MEMBRANA PLASMATICA Scambi con lambiente Protezione della cellula

15 MEMBRANA PLASMATICA Struttura fluida: Proteine e Lipidi Fosfolipidi: Glicerolo + Porzione idrofobica: 2 molecole di Acidi Grassi (code) Porzione idofilica: 1 molecola di Alcool Fosforilato (testa) Formano spontaneamente un doppio strato lipidico con la porzione di acidi grassi libera di muoversi allinterno di questo doppio strato: le membrane sono fluide

16 MEMBRANA PLASMATICA

17 Proteine che attraversano la membrana Rete di fibre di supporto: scheletro di proteine che determina la forma della cellula Proteine esterne e glicolipidi: identità della cellula

18 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Passaggio di molecole dentro e fuori la cellula Diffusione: passaggio da una zona a maggior concentrazione ad una zona a concentrazione minore sino al raggiungimento di un equilibrio uniforme Osmosi: diffusione di Acqua attraverso la Membrana Plasmatica ma non di altre sostanza (zuccheri, aminoacidi, etc: solubili in acqua ma non nei lipidi del doppio strato)

19 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Passaggio di materiale Endocitosi generalizzata: incorporazione (in una vescicola) di una particella esterna alla cellula nel citoplasma. Molto dispendiosa energeticamente, non selettiva

20 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Fagocitosi: materiale organico Pinocitosi: materiale liquido (con molecole disciolte)

21 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Esocitosi: processo opposto allendocitosi. Espulsione di materiale allesterno della cellula tramite vescicole

22 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Trasporto selettivo di molecole Meno dispendioso energeticamente rispetto allendocitosi Selettivo: permesso il passaggio di alcune molecole ma non di altre (canali di membrana alcune molecole possono passare attraverso specifici canali mentre altre non possono)

23 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Diffusione facilitata: trasporto di molecole attraverso la membrana plasmatica dovuto a canali specifici in direzione della concentrazione più bassa (diffusione)

24 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Caratteristiche della Diffusione Facilitata: Specifica: passaggio nei canali solo per determinate molecole Passiva: direzione del movimento (interno-esterno) è determinata dalla concentrazione delle molecole da trasportare Può essere saturata: evita laccumulo (dallambiente esterno) di molecole presenti in alta concentrazione allinterno della cellula

25 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Trasporto Attivo: trasporto di molecole attraverso la membrana plasmatica indipendentemente dalla concentrazione di queste molecole, attraverso il dispendio di energia chimica. Può mantenere le molecole ad una concentrazione interna più alta spendendo energia per pompare dentro le molecole stesse.

26 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente

27 Trasferimenti tra compartimenti cellulari Endocitosi mediata da recettori: vescicole che trasportano molecole da una parte allaltra della cellula.

28 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Ricezione ed acquisizione delle informazioni sullambiente circostante Non cè passaggio attraverso la membrana come per le molecole Coinvolti i Recettori: proteine che trasmettono linformazione, a tutto spessore nella membrana. Porzione esposta sulla superficie cellulare che lega ormoni o altre molecole. Porzione allinterno della cellula che si modifica in seguito a questo legame.

29 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Espressioni dellIdentità Cellulare Necessaria affinchè ogni cellula sia riconosciuta come appartenente ad un determinato tipo di tessuto e non ad un altro. Una cellula componente il tessuto muscolare deve essere riconosciuta come tale, non scambiata per una cellula appartenente al tessuto osseo. Si hanno dei marcatori di superficie cellulare (proteine o glicolipidi)

30 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Connessioni fisiche tra le cellule Come le cellule di un tessuto sono unite tra loro Giunzioni adesive: desmosomi – tengono le cellule strettamente vicine unendo le membrane contrapposte

31 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Giunzioni occludenti: formano un sigillo che impedisce il passaggio di sostanza tra una cellula ed unaltra. Funzione di protezione nei confronti dei tessuti sottostanti

32 MEMBRANA PLASMATICA Interazioni con lambiente Giunzioni di comunicazione: GAP – canali aperti che uniscono due cellule

33 CITOSOL Sostanza gelatinosa a base acquosa che assieme agli organuli forma il Citoplasma Costituisce il 50% della cellula Enzimi Sostanze di accumulo (glicogeno – carboidrati; trigliceridi – lipidi)

34 RETICOLO ENDOPLASMATICO Ampia rete di membrane comunicanti tra loro collegato alla porzione esterna della membrana nucleare. E lorganello più grande RER - REL

35 RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGUSO Sistema di sacchi appiattiti (cisterne) cui sono associati organuli chiamati Ribosomi Ribosomi:rRNA (acido nucleico) e proteine, prodotti a livello del nucleolo, 2 subunità (maggiore, minore), sintesi di proteine Le proteine passano nel lume del RE, glicosilazione e trasformate in glicoproteine Racchiuse in sacchetti (vescicole), espulse, passano nellApparato di Golgi per essere modificate

36 RETICOLO ENDOPLASMATICO RUGUSO Sintesi di proteine di membrana (REL): fosfolipidi + proteine

37 RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO Canali interconnessi tra di loro Privo di Ribosomi

38 RETICOLO ENDOPLASMATICO LISCIO Detossificazione: farmaci liposolubili in prodotti idrosolubili eliminati dal rene, etanolo Sintesi di lipidi: membrane (i lipidi si associano con le proteine sintetizzate nel RER) Metabolismo del glicogeno Immagazzinamento di Calcio: contrazione muscolare

39 RETICOLO ENDOPLASMATICO

40 APPARATO DEL GOLGI Organulo costituito da sacche appiattite (cisterne) impilate luna sullaltra Costituisce ununità dinamica con il RE anche se ne è fisicamente separato Faccia cis: vescicole RE Faccia trans: vescicole secretorie (trasporto)

41 APPARATO DEL GOLGI

42 Completa la maturazione delle proteine sintetizzate nel RE per far loro ottenere una conformazione definitiva tramite modificazione della struttura e dei componenti glicidici Tramite vescicole le proteine vengono espulse verso lo spazio extracellulare o incorporate nella membrana plasmatica o in quella degli organuli

43 APPARATO DEL GOLGI Vescicole esocitotiche Vescicole secretorie Vescicole lisosomiali

44 APPARATO DEL GOLGI

45 LISOSOMI Organuli che si formano nel Golgi Contengono enzimi (idrolasi) Sistema digestivo della cellula: sostanze extracellulare, componenti intracellulari non più utili

46 LISOSOMI

47 PEROSSISOMI Organuli specializzati nellutilizzo dellOssigeno Detossificazione di sostanze dannose (fegato, rene) Degradazione degli Acidi Grassi Formazione dei plasmalogeni: lipidi complessi abbondanti nei rivestimenti di mielina degli assoni

48 PEROSSISOMI

49 MITOCONDRI Organuli semiautonomi contenenti piccole quantità di DNA circolare che dirige la sintesi di alcune loro proteine Costituiti da un duplice sistema di membrane a doppio strato lipidico Membrana esterna: liscia, protezione, più permeabile Membrana interna: si introflette, forma creste, più selettiva

50 MITOCONDRI Delimitano uno spazio intermembrana (piccole molecole) ed uno spazio della matrice (enzimi, acqua, molecole, ribosomi…) Demolizione di molecole e creazione di energia tramite reazioni chimiche che utilizzano Ossigeno (1 molecola di glucosio = 36 molecole di ATP) Sintesi di colesterolo

51 MITOCONDRI Produzione di calore: animali in letargo, cuccioli appena nati (uomo), mammiferi in climi freddi

52 MITOCONDRI

53 NUCLEO Si trova solo nelle cellule eucarioti Delimitato dalla membrana nucleare (fosfolipoproteica) in continuità con il RER Esterna: ribosomi Interna Delimitano il lume della membrana che è in continuità con il RER Dove le due membrane si incontrano si formano dei passaggi (pori nucleari – passaggio molecole dal citosol)

54 NUCLEO

55 Contiene acidi nucleici Duplicazione DNA Trascrizione e maturazione del RNA Contiene Cromatina: DNA avvolto su gruppi di proteine (istoni - nucleosoma) e da altre proteine non istoniche

56 NUCLEO Nucleolo Struttura fibrosa, rotondeggiante presente in una o più copie Sintesi rRNA Costituito da porzioni di DNA (necessario per produzione di rRNA), filamenti di rRNA nascenti, proteine Probabilmente interviene nel trasferimento del mRNA dal nucleo al citoplasma

57 NUCLEO

58 CITOSCHELETRO Mantenimento della forma cellulare Resistenza alla trazione Posizionamento e distribuzione degli organuli cellulari

59 CITOSCHELETRO

60 Microtubuli Microfilamenti Filamenti intermedi

61 CITOSCHELETRO Microtubuli 13 subunità: protofilamenti Mantenimento della forma cellulare e resistenza alla compressione Movimento cellulare (cilia, flagelli) Movimento cromosomi (divisione cellulare) Movimento organuli

62 CITOSCHELETRO

63 Microfilamenti Actina: fasci paralleli ad altre proteine oppure in forma intrecciata Mantenimento della forma cellulare e resistenza alla tensione Motilità (pseudopodi) Contrazione muscolare Divisione cellulare (animali)

64 CITOSCHELETRO

65 Filamenti intermedi Mantenimento della forma cellulare e resistenza alla tensione Ancoraggio del nucleo e di altri organuli

66 CITOSCHELETRO

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