I LISOSOMI Apparato di Golgi Membrana plasmatica Sostanze nutritive Vacuolo alimentare Lisosomi Digestione Introduzione delle particelle Vescicola di trasporto (contenente enzimi idrolitici inattivi) Reticolo ruvido Il lisosoma ingloba l’organulo danneggiato I lisosomi sono costituiti da enzimi digestivi (idrolitici) chiusi in un sacchetto avvolto da una membrana. 1 Demoliscono le sostanze alimentari e di rifiuto delle cellule. 2 PEROSSISOMI:sono organelli semplici presenti in tutte le cellule eucariotiche. Il perossisoma è composto da una singola membrana che circonda la matrice ricca in enzimi come CATALASI e diverse ossidasi.IL PEROSSISOMA è per lo più sferico con diametro 0.2-1,7 microm. 3 Sono anche il centro di riciclaggio degli organuli danneggiati. 5 4

I lisosomi sono anche il centro di riciclaggio degli organuli danneggiati. Due organuli danneggiati all’interno del lisosoma Frammento di mitocondrio TEM 42 500 Frammento di perossisoma

I MITOCONDRI Possono essere considerati come la centrale energetica della cellula, infatti costituisce la sede del processo detto RESPIRAZIONE CELLULARE, mediante la quale la cellula ricava energia (sotto forma di molecole di ATP) bruciando molecole di glucosio, derivanti dalla demolizione delle sostanze nutritive, in presenza di ossigeno. Sono organelli di forma cilindrica lunghi 2-8 mm e larghi circa 2 mm, presenti a centinaia nella cellula Mitocondrio Membrana esterna Spazio intermembrana Matrice Membrana interna Creste TEM 44 880 Dispongono di un doppio sistema di membrane: membrana esterna e membrana interna. La M.I. è introflessa in modo da disporre di uno sviluppo superficiale maggiore; queste pieghe sono chiamate creste. La camera delimitata dalla complessa membrana interna è la matrice mitocondriale

IL CITOSCHELETRO Il citoplasma non è una massa gelatinosa informe, in cui sono sparsi il nucleo e gli organelli; possiede al contrario una struttura organizzata. Una matrice di proteine fibrose,il citoscheletro, si estende dal nucleo fino alla superficie interna della membrana citoplasmatica,tale struttura ha varie funzioni: contribuisce a definire la forma della cellula, è coinvolto nel movimento e nella divisione cellulare, controlla il movimento degli organelli cellulari e dirige il traffico delle vescicole.

IL CITOSCHELETRO Lo scheletro delle cellule è costituito da una rete di fibre proteiche di sostegno: microfilamenti di actina permettono alle cellule di cambiare forma e di muoversi. filamenti intermedi rinforzano la cellula e tengono bloccati alcuni organuli. microtubuli conferiscono rigidità alla cellula e svolgono funzione di ancoraggio per gli organuli e di guida per i loro movimenti. Subunità di actina Microfilamento 7 nm Subunità fibrosa 10 nm Filamento intermedio Microtubulo 25 nm Subunità di tubulina I tre principali componenti del citoscheletro sono: i microtubuli, i filamenti di actina e i filamenti intermedi. I microtubuli e i filamenti di actina sono costituiti da subunità di proteine globulari, che si possono associare e dissociare rapidamente. Il citoscheletro ha microtubuli che fungono da monorotaie MICROFILAMENTI composti da actina intervengono nel movimento cellulare e nella formazione dei pseudopodi x la cattura di prede FILAMENTI INTERMEDI fungono da elementi strutturali cioè al mantenimento della forma della cellula MICROTUBULI hanno funzione sia strutturale ( controllo forma e mobilità cellullare-ciglia e flagelli) sia quello di facilitare il movimento di materiale all’interno della cellula fungendo da monorotaie

CIGLIA E FLAGELLI Sono due tipi di estensioni cellulari, la struttura e il funzionamento si basano sui microtubuli. Le ciglia sono corte e numerose. Possono fungere da mezzo di propulsione della cellula o hanno il compito di far scorrere materiali lungo la sua superficie I flagelli sono più lunghi delle ciglia e spesso presenti in un unico esemplare, fungono da mezzo di propulsione della cellula LM 600 Colorizzata SEM 4100 CIGLIA: ondeggiano avanti e indietro da 10 a 40 volte al secondo. Comuni in organismi unicellulari e in orgaanismi semplici come spugne e meduse In cellule cigliate dell’apparato respiratorio(foto) o anche rivestono un PARAMECIO, organismo unicellulare FLAGELLO movimento a frusta

Nelle ciglia e nei flagelli, gruppi di microtubuli hanno funzione di sostegno e consentono il movimento ondeggiante tipico di questi organuli. Flagello Fotografie al microscopio elettronico di sezioni trasversali Coppia di microtubuli esterni Microtubuli centrali TEM 206 500 Braccia radiali Braccia di dineina Flagello Disposizione 9+2 di nove coppie di microtubuliche circondano due microtubuli centrali. Alla base del movimento di ciglia e flagelli c’è lo slittamento reciproco delle coppie dei microtubuli I centrioli sono strutture formate da microtubuli e sono presenti a coppie nella cellula durante la duplicazione (interfase). Prima della mitosi si duplicano e costituiscono i centri di organizzazione del fuso mitotico nei Protisti, e nelle cellule animali. Nei batteri il flagello non segue lo schema 9+2 come per eucarioti,sono sottili 20 nm, la proteina è la flagellina. Degli anelli proteici, nei batteri, legano il flagello lla membrana Membrana plasmatica TEM 206 500 Corpo basale (strutturalmente identico al centriolo) Corpo dorsale

LA CELLULA VEGETALE: differenze con la cellula animale Non ha i lisosomi Non ha i centrioli Ha una spessa parete Ha il vacuolo Ha i plastidi (es: cloroplasti) AMILOPLASTI, LEUCOPLASTI (non colorati,coinvolti nella sintesi dei monoterpeni,composti volatili presenti negli olii essenziali) EZIOPLASTI (IL PASSAGGIO DA PROPLASTIDI A CLOROPLASTI è BLOCCATA X ASSENZA O POCA LUCE) Cromoplasti ( RICCHI IN XANTOFILLE E CAROTENI—gialli,rossi,…derivano da proplastidi o dal ridifferenziamento dei cloroplasti I PLASTIDI DERIVANO DALLA DIVISIONE DI PLASTIDI ESISTENTI----TEORIA ENDO SIMBIOTICA. I centrioli sono strutture formate da microtubuli e sono presenti a coppie nella cellula durante la duplicazione (interfase). Prima della mitosi si duplicano e costituiscono i centri di organizzazione del fuso mitotico nei Protisti, e nelle cellule animali.

LA CELLULA VEGETALE: IL CLOROPLASTO E’ un organello di forma elissoidale, con dimensioni di circa 5 micron. E’ rivestito da una doppia membrana. Vi è anche un sistema di membrane interne che forma i tilacoidi, disposti in pile dette grana, immerse in liquido molto denso chiamato stroma. Contiene un pigmento, la clorofilla, indispensabile per catturare l' energia, luminosa del sole. E’ presente solo nelle cellule degli organismi autotrofi. Tutte le reazioni della fotosintesi, hanno luogo nei cloroplasti. Il cloroplasto fa parte di un gruppo di organelli detti plastidi TEM 9750 Cloroplasto Stroma Spazio tra le membrane Membrana interna ed esterna Grano

LA CELLULA VEGETALE: IL VACUOLO E’ un organulo delimitato da una membrana detta tonoplasto, che è costituito da lipidi e proteine caratteristici. Nelle cellule vegetali in genere c'è un unico grande vacuolo centrale che può arrivare ad occupare il 90% del volume cellulare, di solito occupano il 30%. E’ composto soprattutto da acqua. Nell’ambiente acquoso del vacuolo centrale sono presenti centinaia di sostanze (nutritive o di rfiuto) LA CELLULA VEGETALE: IL VACUOLO Nucleo Cloroplasto I vacuoli immagazzinano una grande varietà di molecole tra cui ioni organici acidi organici,zuccheri, enzimi, proteine di riserva e metaboliti secondari. L’accumulo di soluti nel vacuol guida l’assorbimento osmotico di acqua producendo la pressione di turgore necessaria per l’accrescimento cellulare Presenti enzimi idrolitici suggerendo che come nelle animali, nelle vegetali i vacuoli possono avere un ruolo neil riciclo dei costituenti cellulari. Vacuolo centrale Colorizzata TEM 8 700

FUNZIONI DEL VACUOLO Le piante usano i vacuoli per la produzione di grandi cellule con basso dispendio di energia Riserva: immagazzina ioni, aminoacidi, zuccheri,pigmenti, proteine Digestiva: contiene delle idrolasi che contribuiscono alla rottura e al riciclo dei componenti cellulari Discarica per i prodotti di rifiuto Controllo del pH e omeostasi ionica: riserva di protoni e ioni calcio Difesa dai nemici (patogeni microbici ed erbivori): accumula composti tossici Sequestro di composti tossici, anche di manifattura umana giacchè le piante non possono fuggire dai luoghi tossici Pigmentazione: molti fiori rossi o blu devono il loro colore a pigmenti disciolti nel vacuolo centrale delle loro cellule

LA PARETE Le cellule vegetali sono sostenute da pareti cellulari rigide fatte per la maggior parte di cellulosa mentre le cellule animali sono prive di pareti cellulari rigide Tra due cellule vegetali adiacenti si trovano numerosi canali (plasmodesmi), ovvero giunzioni cellulari che formano un sistema di comunicazione all’interno dei tessuti vegetali. Membrana plasmatica Citoplasma Plasmodesmi Vacuolo Strati di una parete di cellula vegetale Pareti di due cellule vegetali adiacenti

GIUNZIONI CELLULARI NELLA CELLULA ANIMALE Le giunzioni occludenti uniscono le cellule tra loro formando un sottile strato a tenuta stagna. I desmosomi (o giunzioni di ancoraggio) tengono unite le cellule tra loro o alla matrice extracellulare. Le giunzioni comunicanti sono canali che permettono alle sostanze di fluire da cellula a cellula. Desmosoma Giunzione occludente Giunzione comunicante Matrice extracellulare Spazio fra le membrane cellulari Membrane cellulari di cellule adiacenti

Gli organuli eucariotici e le loro funzioni:

FINE Tirocinante: Marilisa Lamuraglia Prof. Raffaele Popolizio