gli organelli cellulari o meglio, quasi tutte: alcune cellule perdono nel corso della loro vita una parte o addirittura tutti gli organelli tutte le cellule presentano al loro interno una serie di organelli, strutture specializzate nello svolgimento di particolari funzioni

una cellula “chimerica” ciglia microvilli vescicole di secrezione citosol centrioli lisosoma centrosoma citoscheletro complesso di Golgi mitocondrio reticolo endo-plasmatico liscio reticolo endo-plasmatico rugoso nucleolo involucro nucleare cromatina pori nucleari ribosomi

somiglianze e differenze fra tipi cellulari nel corredo di organelli lo stesso corredo di organelli si osserva in cellule anche molto diverse fra loro, sia morfolo-gicamente che fun-zionalmente ? ? diversi tipi cellulari sono però caratte-rizzati da diversa morfologia, dislo-cazione e relativa abbondanza dei diversi organelli ? ?

compartimenti rappresentazione schematica della sezione di una cellula; sono evidenziate alcune componenti cellulari fondamentali. il disegno mette in evidenza la presenza di membrane (simili al plasmalemma) anche all’interno della cellula

quindi: all’interno della cellula si osservano membrane che delimitano precisi compartimenti tali compartimenti intracellulari costituiscono i cosiddetti organelli membranosi la suddivisione della cellula in tali compartimenti è di estrema importanza biologica…

sistema membranoso (o vacuolare) citoplasmatico nucleo citosol

nucleo citosol organelli membranosi rappresentazione schematica a “falsi colori” di un’immagine al microscopio elettronico a trasmissione di una porzione di cellula a cavallo fra nucleo e citoplasma

reticolo endoplasmatico liscio

reticolo endoplasmatico liscio in cellula di corticosurrene reticolo endoplasmatico liscio, formato da sistemi “chiusi” di tubuli intercomunicanti reticolo endoplasmatico liscio in cellula di corticosurrene ?

altre cellule ricche di reticolo endoplasmatico liscio… mitocondrio (riconoscibile per il duplice involucro membranoso e per le creste formate dalla membrana interna) reticolo endoplasmatico liscio, formato da sistemi “chiusi” di tubuli intercomunicanti involucro nucleare membrane plasmatiche di cellule adiacenti ? ? ?

reticolo endoplasmatico rugoso

reticolo endoplasmatico rugoso in citoplasma di neurone (sostanza di Nissl)

la “rugosità” di questo reticolo è determinata dalla presenza di ribosomi regolarmente allineati lungo la sua superficie rer fase interna fase esterna

Cisterne di reticolo endoplasmatico rugoso particolarmente “rigonfie” cisterna di RER (parte del sistema vacuolare del citoplasma) citosol

rer e ribosomi liberi i ribosomi si trovano anche “liberi” nel citosol (non solo aderenti alle membrane del reticolo)

Nota bene: la morfologia del REL la morfologia del RER la possibile comunicazione fra essi

Funzioni del reticolo liscio Tutte le cellule Sintesi di lipidi di membrana Enzimi sul versante citosolico Incorporazione dei lipidi Trasferimento sul versante interno tramite flippasi

Funzioni del reticolo liscio Gonadi: sintesi di: Testosterone Estrogeni Progesterone Surrene: sintesi di: Ormoni corticosurrenali Sistemi enzimatici sulle membrane (anche del mitocondrio) Sistemi di rilascio meno noti rispetto all’esocitosi; probabilmente liberati in modo continuo per diffusione attraverso la membrana

Reticolo endoplasmatico liscio Cellule interstiziali di Leydig (testicolo) Cellula di corticale surrenale Reticolo endoplasmatico liscio

Funzioni del reticolo liscio fegato: Detossificazione di composti organici Barbiturici Etanolo … Metabolismo del glicogeno Non sempre vantaggiosa… Interviene sicuramente nella scissione del glicogeno; forse partecipazione attiva anche nei processi di deposizione

Funzioni del reticolo liscio Reticolo sarco-plasmatico

Reticolo sarco-plasmatico Accumulo e rilascio di ioni calcio…

reticolo endoplasmatico rugoso talvolta visibile al microscopio ottico (per esempio: sostanza “tigroide” o di Nissl nel citoplasma dei neuroni)

cellula con abbondante reticolo endoplasmatico rugoso

rer e ribosomi liberi ribosomi liberi ribosomi aderenti al reticolo

Ribosoma mRNA 20 nm

Ribosoma mRNA 20 nm proteina

Ribosoma all’inizio della traduzione

Ribosoma aderente al reticolo endoplasmatico accrescimento del polipeptide nella cisterna del reticolo Ribosoma aderente al reticolo endoplasmatico

Ribosomi liberi e ribosomi legati

Interazione fra il ribosoma e la membrana del reticolo peptide segnale sulla catena polipeptidica nascente recettore del ribosoma proteina traslocatrice recettore della SRP

cellula con abbondante reticolo endoplasmatico rugoso qual è il destino del materiale sintetizzato a livello del reticolo endoplasmatico rugoso?

Interazione fra ribosomi e RER animate

cisterna di reticolo endoplasmatico il destino del materiale sintetizzato nel reticolo endoplasmatico rugoso cisterna di reticolo endoplasmatico gemmazione vescicola fusione cisterna di Golgi gemmazione vescicola

Vesciole rivestite da cotomeri (non da clatrina!) genesi e flusso costitutivo di vescicole

complesso di Golgi

complesso di Golgi

Complesso di Golgi dischi membranosi appiattiti chiamati sacculi 5-6 sacculi formano un’apparato (“pila di piatti da cucina”) più spesso vicino al nucleo

complesso di Golgi

Golgi

la polarizzazione del Golgi ...a quella posta sul lato “trans” del complesso (distante dal nucleo) il contenuto del complesso di Golgi matura man mano che viene trasferito dalla cisterna che si trova sul lato “cis”…

Riconoscimento della membrana bersaglio

3 diversi “destini” delle vescicole prodotte dal Golgi

Esocitosi

Golgi: maturazione e trasporto

Interazione fra ribosomi e RER

lisosomi

lisosomi

autofagia

Reticolo endoplasmatico rugoso

mitocondri

mitocondri

morfologia del mitocondrio

Mitocondrio

la “centrale” di controllo

il nucleo

Il nucleo e la divisione cellulare

nucleo di neurone

nucleo di leucocita

rappresentazione schematica della sezione di una cellula in cui sono evidenziate alcune componenti cellulari fondamentali. il nucleo, qui rappresentato dall’area blu, occupa la parte centrale della cellula il nucleo

Il nucleo il nucleo appare circondato da un sistema di membrane detto involucro nucleare l’involucro presenta discontinuità dette pori nucleari il nucleo contiene cromatina, qui rappresentata in azzurro

involucro nucleare poro nucleare membrana “unitaria”, simile al plasmalemma costituito da una speciale cisterna del reticolo endo-plasmatico rugoso formato da un foglietto interno… …e da un foglietto esterno

involucro e pori nucleari (TEM) nucleo poro citoplasma

il complesso del poro regola il transito di molecole fra nucleo e citoplasma… …consentendo il passaggio di alcune (per es. RNA verso il citoplasma, enzimi nucleari e istoni verso il nucleo) e impedendo il passaggio di altre (per es. DNA) involucro e pori

cromatina: il materiale intensamente colorabile (ed elettrondenso) presente nel nucleo. si osserva con diversi gradi di densità

cromatina ETEROCROMATINA DNA “compattato” funzionalmente INATTIVO citosol il nucleolo… EUCROMATINA DNA “disperso” funzionalmente ATTIVO involucro

il nucleolo è il centro di sintesi e aggregazione delle subunità ribosomali

Nucleo cellulare Componente essenziale della cellula (struttura assente nei procarioti) Contiene il materiale genetico (DNA) Sede di meccanismi indispensabili alla riproduzione cellulare e alla sintesi proteica

Forma Correlata con quella della cellula sferica ellittica fusata… Talvolta completamente irregolare leucociti polimorfonucleati spermatozoi ecc.

Dimensioni Variabili, ma spesso proporzionali a quelle della cellula

Posizione Variabile ma caratteristica di ogni tipo cellulare. per esempio: Cellule embrionali: nucleo centrale Cellule secernenti: nucleo eccentrico

Posizione In questo neurone, il nucleo si trova in posizione centrale rispetto al corpo cellulare Il citoscheletro forma un’impalcatura che mantiene stabile la posizione del nucleo La gocciola lipidica spinge il nucleo dell’adipocita verso la periferia

Numero Le cellule sono, nella maggior parte dei casi, mononucleate Talvolta binucleate (epatiche, cartilaginee) Talvolta plurinucleate (fibre muscolari scheletriche, osteoclasti)

il nucleo svolge un ruolo cruciale nel controllo della vita della cellula e nel processo di divisione cellulare entrambe le funzioni dipendono strettamente dall’acido desossiribonucleico (DNA) contenuto nel nucleo