Procarioti ed Eucarioti a confronto sono organismi unicellulari sono le forme di vita più antiche Eucarioti: possono essere unicellulari o pluricellulari si sono evoluti dopo i procarioti

Organismi procarioti

Organismi procarioti Sono costituiti prevalentemente da batteri Possono presentare flagelli con funzione locomotoria Possono avere pili per aderire ad altre cellule Si riproducono per via asessuata

Organismi eucarioti Sono, nella maggior parte dei casi, organismi pluricellulari Nel caso di organismi pluricellulari, le loro cellule sono organizzate in strutture dette “tessuti” Privilegiano la riproduzione sessuata Le loro cellule presentano organuli specializzati

Caratteristiche delle cellule eucariote Hanno dimensioni che vanno da 10 a 100 µm Presentano organuli circondati da membrana Se sono vegetali, presentano una parete esterna Hanno un nucleo contenente materiale genetico costituito da più cromosomi lineari

Struttura di una tipica cellula eucariote animale

Struttura di una tipica cellula eucariote vegetale

Struttura della membrana cellulare La membrana cellulare è selettivamente permeabile

Fosfolipide In una molecola di fosfolipide la “testa” (polare) corrisponde al gruppo fosfato e al glicerolo, mentre la “coda” è rappresentata dalle due catene di acidi grassi (apolari)

Il nucleo È l’organulo di maggiori dimensioni E’ circondato da una doppia membrana (involucro nucleare) Le due membrane in alcuni punti sono fuse insieme creando dei pori nucleari Racchiude il DNA, che contiene le informazioni ereditarie e dirige la sintesi delle proteine, e il nucleolo, che sintetizza i ribosomi

Funzioni del nucleo Contiene il DNA che: Trasmette le informazioni ereditarie Regola tutte le funzioni che si svolgono nel citoplasma

DNA: cromatina e cromosomi

DNA: cromatina e cromosomi DNA in forma di cromatina DNA in forma di cromosomi

I ribosomi Sono organuli privi di membrana dove avviene la sintesi delle proteine Sono presenti sia nei procarioti che negli eucarioti Si trovano liberi nel citoplasma oppure associati al reticolo endoplasmatico rugoso

Il sistema di membrane interne Comprende: -Reticolo endoplasmatico liscio e rugoso (sintesi di molecole complesse) -Apparato di Golgi (sintesi di molecole complesse) -Lisosomi (degradazione di molecole complesse) Vacuoli (degradazione e altre funzioni)

Organuli coinvolti nella sintesi di molecole complesse Sui ribosomi del RER sono assemblate le proteine. Il REL sintetizza i lipidi Le proteine sono inglobate insieme ai lipidi in vescicole e portate all’apparato di Golgi Le proteine vengono assemblate e maturate nell’apparato di Golgi Le macromolecole sono trasportate verso specifiche aree della cellula all’interno di vescicole

Reticolo endoplasmatico Sistema di membrane appiattite collegate tra loro, che circonda il nucleo Nel reticolo endoplasmatico liscio (REL) : -avviene la sintesi dei lipidi (es, fosfolipidi, oli, steroidi) -vengono degradati farmaci e tossine (es. nel fegato) -è immagazzinato il Ca2+ Nel reticolo endoplasmatico rugoso(REL) : - vengono sintetizzate nuove membrane -avviene la sintesi delle proteine -vengono glicosilate le proteine (aggiunta di catene di carboidrati)

Apparato di Golgi Sistema di cisterne/membrane appiattite non collegate tra loro L’ apparato di Golgi: -riceve vescicole di trasporto dal RE -modifica chimicamente le proteine e le molecole ricevute -provvede allo “smistamento” di molecole complesse che vengono trasportate, attraverso vescicole, alla membrana plasmatica o ai vari compartimenti cellulari

Lisosomi Organelli citoplasmatici che contengono enzimi digestivi Negli animali servono per degradare e riciclare componenti danneggiate della cellula In organismi unicellulari come i protisti, es. Paramecio,digeriscono frammenti di cibo contenuti in vacuoli alimentari Il pH è acido all’interno dei lisosomi (circa 5), e gli enzimi digestivi sono inattivi a pH 7 (il pH del citoplasma). Ciò costituisce un meccanismo di autodifesa della cellula

Vacuoli Strutture a sacco delimitate da una membrana Hanno funzioni diverse a seconda della cellula in cui si trovano: Vacuolo alimentare nei protisti Vacuolo centrale nei vegetali (contengono enzimi idrolitici, acqua con cui regolano il turgore, sostanza chimiche diverse- veleni, pigmenti..) Vacuolo contrattile (Paramecio) per espellere acqua in eccesso

Organuli che forniscono energia alla cellula: i mitocondri Trasformano l’energia chimica contenuta negli alimenti in ATP Sono la sede del processo di respirazione cellulare Sono presenti sia nelle cellule animali che in quelle vegetali Sono circondati da una doppia membrana

Organuli che forniscono energia alla cellula: i cloroplasti Sono la sede del processo di fotosintesi, che trasforma energia solare in energia chimica Sono circondati da una doppia membrana Sono presenti negli eucarioti fotosintetici (es. le piante) Contengono la clorofilla e altri pigmenti per catturare l’energia solare

Il citoscheletro Fibre del citoscheletro Microtubuli: filamenti di dimensioni maggiori costituiti da dimeri di tubulina Filamenti intermedi: filamenti di dimensioni intermedie composti da proteine fibrose Microfilamenti: filamenti sottili di actina (actina-miosina fanno contrarre le cell. Muscolari) Ciascun tipo di filamento è un polimero costituito dall’insieme di più monomeri, o subunità

ACTINA

Come sono distribuiti i filamenti del citoscheletro nella cellula? Filamenti di actina Microtubuli

Come si assemblano i microtubuli

Funzioni dei filamenti del citoscheletro Danno sostegno e forma alla cellula FIL. ACTINA–rosso MICROTUBULI- verde NUCLEO- blu

Funzioni dei filamenti del citoscheletro 2. Mantengono in posizione gli organuli (es. mitocondri, Golgi, Nucleo…)

Funzioni dei filamenti del citoscheletro 3. Partecipano al trasporto di vescicole o rganelli all’interno della cellula Le vescicole sono trasporte da proteine come la kinesina, che cammina lungo i microtubuli , che fungono da binari

Funzioni dei filamenti del citoscheletro 4. Partecipa al movimento della cellula

Funzioni del citoscheletro 5. Svolge un ruolo molto importante nella mitosi, cioè nella duplicazione cellulare

Funzioni dei filamenti del citoscheletro

Il citoschetro durante la duplicazione cellulare Cellula che si sta duplicando CITOSCHELETRO DNA

Strutture per il movimento: ciglia e flagelli Ciglia e flagelli permettono la motilità delle cellule (come gli spermatozoi e i parameci) Le ciglia con il loro movimento possono creare un flusso di sostanze (per esempio nel sistema respiratorio) Ciglia e flagelli hanno una struttura simile : microtubuli avvolti da un estroflessione della membrana

Citoscheletro: conclusioni Il citoscheletro è composto da filamenti Ciascun filamento è un polimero costituito da subunità tutte uguali I filamenti sono strutture molto dinamiche Le funzioni del citoscheletro: forma e sostegno della cellula Mantiene in posizione gli organelli Movimento di vescicole all’interno della cellula Mobilità cellulare Ruolo importante nella duplicazione cellulare Costituiscono ciglia e flagelli

Struttura della parete cellulare (cell. vegetali) Costituita da cellulosa Sintetizzata dalla cellula stessa Quando una cellula vegetale si divide si forma prima una parete cellulare primaria ancora flessibile poi si forma la parete secondaria, piu’ rigida ricca in lignina I plasmodesmi sono canali che permettono la comunicazione tra cellule vegetali Nel fusto delle piante, dopo che le cellule muoiono e si svuotano rimangono le pareti cellulari a dare sostegno