LA CELLULA La cellula (dal latino, piccola camera) è l'unità fondamentale di tutti gli organismi viventi, la più piccola struttura ad essere classificabile come vivente. . http://www.youtube.com/watch?v=ipLXNckopYg

La scoperta delle cellule si ha grazie alla scoperta del microscopio La scoperta delle cellule si ha grazie alla scoperta del microscopio. Sviluppo del microscopio e conoscenza delle cellule sono tra di loro legati. http://www.youtube.com/watch?v=wpAZc10QuhM

La cellula La più piccola porzione di materia vivente dotata di tutte le caratteristiche della materia vivente medesima 3

I tessuti Porzioni di materia vivente con aspetto omogeneo o che varia gradualmente e in modo continuo all’interno di ciascun tessuto e che si ritrovano con caratteristiche simili in varie parti del corpo 4

tessuto (insieme di cellule) Negli organismi pluricellulari vi è una organizzazione progressivamente più complessa: cellula tessuto (insieme di cellule) organo (insieme di tessuti) apparato (insieme di organi)- sistema organismo 5

La teoria cellulare si basa su tre punti fondamentali: Tutti gli organismi viventi sono costituiti da una o più cellule; Ogni cellula è in grado di nutrirsi, respirare e riprodursi; Ogni cellula deriva da un processo di duplicazione di un’altra cellula. http://www.youtube.com/watch?v=M3h9AVgOgqE

Le cellule possono avere forma e dimensioni molto diverse: Vanno da 1 micrometro a 500 micrometri (1micrometro è 1 millesimo di millimetro)

ESISTONO DUE TIPI DI CELLULE: LA CELLULA PROCARIOTE LA CELLULA EUCARIOTE

PROCARIOTI EUCARIOTI Batteri Protisti, animali, piante e funghi Membrana cellulare Piccole con interno omogeneo Più grandi e con nucleo 9

CELLULA PROCARIOTE

La cellula dei procarioti Citoplasma Nucleoide Ribosomi Parete cellulare Pili Flagello 11

La cellula dei procarioti Flagelli Pili Parete cellulare Membrana plasmatica Citoplasma contenente i ribosomi Nucleoide 12

Appendici esterne Flagelli Pili Flagellina (3 filamenti attorcigliati, cavatappi) Movimento Pili Filamenti proteici cavi Contatto tra batteri (coniugazione) Adesione alle cellule dell’ospite 13

Rivestimenti esterni Capsula Membrana Esterna Parete cellulare Membrana plasmatica 14

Parete cellulare Protezione, Forma, Integrità Composizione: Propria dei BATTERI e delle ALGHE AZZURRE Protezione, Forma, Integrità Composizione: Peptidoglicano (polimero di aminozuccheri+aminoacidi) 15

MEMBRANA PLASMATICA o CELLULARE La cellula procariote è la cellula più semplice presente in natura. E’ costituita da tre elementi fondamentali: MEMBRANA PLASMATICA o CELLULARE è costituita da un doppio strato di fosfolipidi i quali sono disposti con le code idrofobe verso l’interno e le teste idrofile verso l’esterno. Questa struttura si dice a MOSAICO FLUIDO. Questa struttura contiene il materiale cellulare e lo separa dall’ambiente esterno, garantisce il passaggio di sostanze da e verso la cellula e rappresenta un mezzo di comunicazione.

Nucleoide Porzione del citoplasma dove si concentra il DNA DNA procariotico: Unica molecola circolare Pochissime proteine legate Attaccato alla MP 17

La riproduzione dei procarioti Sporogonia Scissione binaria Scissione in 2 cellule uguali Gemmazione Produzione cellule più piccole da una “madre” Ricombinazione genetica Scambio di DNA tra 2 cellule diverse http://www.youtube.com/watch?v=63VhqC1BJ0g 18

La cellula dei procarioti Sferici Bastoncelli Spiralati Cocchi Vibrioni DiploCocchi Bacilli StreptoCocchi DiploBacilli Spirilli Tetradi-Sarcine StreptoBacilli CoccoBacilli Spirocheta StafiloCocchi 19

Staphylococcus epidermidis Str. thermophilus Cocchi Staphylococcus epidermidis 20

Bacilli Bacillus anthracis 21

Spirilli - Spirocheta Spirocheta: Leptospira Spiranthes Rich. 22

Vibrioni Vibrio cholerae 23

CITOPLASMA La membrana plasmatica racchiude uno spazio interno, detto CITOPLASMA, costituto per la maggior parte di acqua in cui sono sciolte malecole organiche (zuccheri, proteine e lipidi) e molecole inorganiche (Sali minerali). Vi sono inoltre i RIBOSOMI, organuli che servono alla produzione delle proteine. DNA Nel citoplasma è immerso il materiale genetico rappresentato da un solo filamento di DNA.

CELLULA EUCARIOTE La cellula eucariote è la più complessa ed è presente in organismi unicellulari e pluricellulari. E’ caratterizzata dalla presenza del NUCLEO e di un gran numero di ORGANELLI presenti nel citoplasma.

La cellula degli eucarioti 26

Le dimensioni Eucarioti -> uomo Possono variare da poche decine di micron a parecchi mm Linfocita 5 mm Cellula uovo 150 mm Neuroni corpo di alcune decine di mm; prolungamenti oltre il metro Sincizio muscolare scheletrico lungo alcuni cm 27

La cellula degli eucarioti Membrana plasmatica Nucleo Ribosomi Organelli citoplasmatici Parete cellulare Funghi Cellula vegetale 28

MEMBRANA CELLULARE CITOPLASMA La membrana cellulare della cellula eucariote è la stessa della cellula procariote. CITOPLASMA Nel citoplasma della cellula eucariote avvengono tutte le principali reazioni chimiche che permettono alle cellule di vivere. In esso sono contenuti tutti gli organuli che caratterizzano le cellule eucariote.

Membrana cellulare http://www.youtube.com/watch?v=_gvJ4CuliEw

Citoplasma Composizione: - Particelle insolubili in sospensione - Cytosol - Particelle insolubili in sospensione > Cytosol: - solvente acquoso - soluti vari: ioni, micro e macromolecole 31

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Organizzazione dei lipidi in soluzioni acquosa

I lipidi sono molecole anfipatiche ambiente acquoso fosfolipidi proteine ambiente acquoso

Nucleo Involucro nucleare: Nucleoplasma Cromatina: DNA+proteine Membrana esterna + membrana interna Pori nucleari Nucleoplasma Cromatina: DNA+proteine Nucleolo: trascrizione rRNA 37

Il nucleo dirige e controlla i vari processi che si svolgono all’interno della cellula. Contiene il materiale genetico. Quando la cellula è a riposo il DNA è sotto forma di CROMATINA. Quando la cellula sta per dividersi il DNA si condensa sotto forma di CROMOSOMI. NUCLEO

Membrana interna+Membrana esterna Nucleo Membrana interna+Membrana esterna Nucleoplasma Nucleolo Cromatina Poro nucleare Membrana interna Membrana esterna Particolare della membrana Poro nucleare 39

Organizzazione del DNA Cromosomi metafasici 41

Cromosomi Braccia cromosomiche Centromero Cromatidi I Metacentrico II Submetacentrico III Acrocentrico IV Telocentrico 42

Cromosomi Cellula epidermica umana femminile 43

Ribosomi Particelle ribonucleoproteiche: rRNA+proteine Sintesi proteica: traduzione 44

Il nucleo è delimitato da una doppia membrana. Sono presenti dei pori che permettono il passaggio di sostanze.

RETICOLO ENDOPLASMATICO IL R E forma una rete di canali all’interno del citoplasma collegati tra di loro e con la membrana plasmatica e nucleare. Esistono due tipi di R E: Il reticolo endoplasmatico RUGOSO che presenta sulla sua superficie una serie di granuli,i RIBOSOMI. In esso avviene la produzione delle proteine e il loro trasporto.

Il reticolo endoplasmatico LISCIO che non presenta ribosomi Il reticolo endoplasmatico LISCIO che non presenta ribosomi. In esso avviene la sintesi dei lipidi.

RIBOSOMI I ribosomi sono strutture sferoidali formati da RNA. Sono deputati alla sintesi delle proteine che poi vengono trasportate grazie al reticolo endoplasmatico e all’apparato del Golgi.

6. La sintesi della proteine Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 50

6. La sintesi della proteine Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009

6. La sintesi della proteine Si formano i legami peptidici tra amminoacidi adiacenti. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 52

6. La sintesi della proteine La proteina neoformata si sposta e un nuovo tRNA con il suo amminoacido va a legarsi al codone successivo allungando la proteina. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 53

6. La sintesi della proteine La sintesi termina quando il ribosoma raggiunge un codone di stop: la proteina completata si stacca dal tRNA. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009

Reticolo Endoplasmatico Rete di elementi tubulari e cisterne ramificate ed interconnesse Reticolo Endoplasmatico Rugoso Sintesi proteine di secrezione Reticolo Endoplasmatico Liscio Vescicole di trasporto Sintesi lipidi e lipoproteine Sintesi membrane 55

Nucleo REL RER Ribosomi Reticolo Endoplasmatico Rugoso Reticolo Vescicole Reticolo Endoplasmatico Rugoso Reticolo Endoplasmatico Liscio 56

Apparato del Golgi 57

MITOCONDRI Hanno prevalentemente forma tubulare od ovoidale. Sono delimitati da una membrana esterna simile a quella cellulare; all'interno, c'è una seconda membrana che si introflette in creste. I mitocondri sono quegli organelli dove viene prodotta la maggior parte di ATP delle cellule eucariotiche e sono presenti in quasi tutti i tipi di cellule sia vegetali che animali.

Mitocondrio Membrana esterna Membrana interna Matrice DNA circolare Trasformazione dell’energia: Chimica>ATP:Respirazione cellulare Membrana esterna Membrana interna Creste mitocondriali Matrice Enzimi, ribosomi DNA circolare 61

LISOSOMI I lisosomi sono vescicole tondeggianti delimitate da una membrana. Svolgono il ruolo di spazzini della cellula e contengono molecole digestive come quelle contenenti all’interno dello stomaco capaci di degradare acidi nucleici, proteine, zuccheri.

Lisosomi Origine dall’apparato del Golgi Enzimi idrolitici (carboidrati, lipidi, acidi nucleici) Digestione e distruzione di corpi estranei o cellulari Lisosoma Secondario Lisosoma Primario A.Golgi 63

Lisosomi Fagosoma Fagocitosi A.Golgi RER Componente cellulare danneggiata Fagosoma Fagocitosi Lisosoma Primario A.Golgi RER 64

Citoscheletro Rete di filamenti proteici connessa con la membrana plasmatica ed organuli Traffico cellulare Movimenti cellulari Costituenti: Microtubuli Microfilamenti Filamenti intermedi 65

Centrioli e Corpo basale: 9+0 66

CELLULA VEGETALE

PARETE CELLULARE Nelle cellule vegetali la membrana plasmatica è avvolta dalla PARETE CELLULARE. Essa è composta da CELLULOSA (carboidrati). Ha funzione di sostegno.

PLASTIDI E CLOROPLASTI I cloroplasti hanno forma ovale. Sono delimitati da una doppia membrana e contengono all’interno delle membrane e dei granuli dove è collocata la clorofilla. In essi si svolge la FOTOSINTESI CLOROFILLIANA.

VACUOLI Il vacuolo è una cisterna contenente sostanze utili per la cellula (proteine, zuccheri e Sali minerali)

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica La divisione cellulare somatica interessa tutte le cellule del corpo (dette appunto somatiche) a eccezione di quelle sessuali (gameti), e avviene periodicamente con duplicazione del materiale genetico (DNA), aumento delle dimensioni cellulari e divisione di cellula e nucleo. http://www.youtube.com/watch?v=_sQHgdS3QFw Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 73

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica L’interfase è la fase intermedia che intercorre fra una divisione cellulare e l’altra; in questo periodo la cellula svolge tutte le proprie normali funzioni e si prepara alla divisione, intensificando l’attività metabolica e duplicando il proprio DNA, altri organuli e i componenti cellulari necessari. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 74

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica L’interfase è la fase intermedia che intercorre fra una divisione cellulare e l’altra; in questo periodo la cellula svolge tutte le proprie normali funzioni e si prepara alla divisione, intensificando l’attività metabolica e duplicando il proprio DNA, altri organuli e i componenti cellulari necessari. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 75

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica La mitosi si divide in profase: formazione del fuso mitotico nel nucleo che comincia a disintegrarsi; metafase: le coppie di cromatidi si allineano lungo i tubuli del fuso; Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 76

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica anafase: separazione dei cromatidi ai poli opposti della cellula; Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 77

7. Il ciclo cellulare e la divisione cellulare somatica telofase: formazione di un nuovo involucro nucleare, disfacimento del fuso mitotico; Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 78

8. Le cellule organizzate in tessuti I tessuti del corpo sono classificati in quattro tipi fondamentali sulla base della relativa struttura e funzione. Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009 79

Proviamo a mettere ordine?? Prima di iniziare Come sono organizzate le strutture nei Vertebrati? Sistema Cellula Organo Organismo Tessuto Apparato Proviamo a mettere ordine??