Cellule LM 1000 1000 SEM 2000 

Organizzazione degli spazi

Gli organelli cellulari Le cellule presentano al loro interno una serie di compartimenti, funzionalmente e strutturalmente separati.

Gli organelli cellulari Gli organelli rappresentano strutture specializzate nello svolgimento di specifiche funzioni.

somiglianze e differenze fra tipi cellulari nel corredo di organelli Con poche eccezioni, lo stesso corredo di organelli si osserva in cellule anche molto diverse fra loro, sia morfologicamnte che funzionalmente

Qual è l'elemento strutturale comune che individua i compartimenti sub- cellulari?

Funzioni della membrana cellulare 1) Compartimentazione La membrana plasmatica racchiude i contenuti dell’intera cellula, mentre le membrane dell’involucro nucleare e quelle citoplasmatiche delimitano differenti spazi cellulari; Barriera con permeabilità selettiva le membrane impediscono il libero scambio di materiali da un versante a un altro, ma allo stesso tempo forniscono un mezzo di comunicazione fra gli spazi;

3) Trasporto soluti contiene i componenti necessari per il trasporto fisico di sostanze da un versante all’altro; 4) Interfaccia con l’esterno le membrane plasmatiche svolgono una funzione fondamentale nella risposta di una cellula a stimoli provenienti dall’ambiente extracellulare, un processo noto come TRASDUZIONE DEL SEGNALE; Interazioni intercellulari funge da mediatore per le interazioni fra le cellule di un organismo pluricellulare.

Le membrane biologiche

I fosfolipidi costituiscono lo “scheletro” della membrana Un’unità di glicerolo a cui sono legati: 2 acidi grassi Una molecola contenente fosfato

Code apolari idrofobiche + CH3 CH2 N CH3 CH2 CH3 Gruppo fosfato O O P O– O Testa idrofilica CH2 CH CH2 O O C O C O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Schema di un fosfolipide CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 Code apolari idrofobiche

At an interface between oil and water, they arrange themselves as a single sheet with their head groups facing the water and their tail groups facing the oil. When immersed in water, they aggregate to form bilayers enclosing aqueous compartments.

In ambiente acquoso i, fosfolipidi formano una struttura stabile a due strati chiamata doppio strato fosfolipidico in cui le teste idrofiliche sono a contatto con l’acqua (esterna e interna), mentre le code idrofobiche si orientano verso l’interno, allontanandosi dall’acqua.

Acqua Teste idrofiliche Code idrofobiche Figura 4.5C

La membrana plasmatica viene attualmente descritta con il modello di mosaico fluido. La sua struttura è, infatti, fluida, perchè la maggior parte delle molecole proteiche e dei fosfolipidi può muoversi lateralmente nella membrana. Fibre della matrice extracellulare Carboidrato (della glicoproteina) Glicoproteina Filamenti del citoscheletro Fosfolipide Colesterolo Proteine Membrana plasmatica Glicolipide Citoplasma

Il colesterolo Il colesterolo è un costituente delle membrane cellulari.

Il colesterolo La molecola di colesterolo costituisce anche la base molecolare di altre molecole importantissime, quali gli ormoni steroidei.

PROTEINE Le proteine di membrana sono collocate e orientate in una posizione particolare nei confronti del doppio strato lipidico PROTEINE INTEGRALI (penetrano nel doppio strato lipidico)

PROTEINE PERIFERICHE (sono situate completamente all’esterno del doppio strato lipidico o sulla superficie extracellulare o citoplasmatica e si legano alla membrana mediante legami non covalenti)

Laser-induced irreversible bleaching reduces protein-bound fluorescence. In time, the fluorescence of the bleached area increases as unbleached fluorescent surface molecules diffuse into it and bleached ones diffuse outward. The diffusion coefficient of a protein or lipid in the membrane can be calculated from such experiment.

La cellula ibrida topo-uomo esporrà sulla superficie proteine di entrambe le specie completamente mescolate.