Bioelementi - biologia cellulare - Biologia e Chimica, Appunti di Biologia Cellulare

Scarica Bioelementi - biologia cellulare - Biologia e Chimica e più Appunti in PDF di Biologia Cellulare solo su Docsity! BIOELEMENTI • Nella materia vivente presenti circa 20 dei 92 elementi chimici naturali. • 4 elementi in quantità maggiore: OSSOGENO O, CARBONIO C, IDROGENO H, AZOTO N (costituiscono il 95% del corpo umano). • Elementi presenti in quantità ridotte: calcio, fosforo, cloro, zolfo, potassio, sodio, magnesio, iodio, ferro. • Elementi presenti in quantità piccolissime: rame, manganese, zinco, fluoro. BIOMOLECOLE • Composti chimici organici, generalmente di elevato peso molecolare. • Appartengono a 4 classi principali: PROTEINE, CARBOIDRATI, LIPIDI, ACIDI NUCLEICI. TEORIA CELLULARE • termine cellula per la prima volta 1665 da Robert Hooke. • Teoria cellulare metà del XIX secolo da Schleiden, Schwann, Virchow. • Teoria cellulare 4 punti fondamentali: • Tutti gli organismi viventi sono composti da cellule (a esclusione dei virus). • La cellula è l’unità morfologica e fisiologica fondamentale. • Ogni cellula deriva da un’altra cellula preesistente. • l’informazione genetica risiede nel DNA. Ogni cellula: • è circondata e separata dall’ambiente esterno da una MEMBRANA CELLULARE detta anche MEMBRANA PLASMATICA o PLASMALEMMA. In tutte le cellule ha le stesse caratteristiche: • sottile involucro di circa 7-9 nm di spessore. • regola lo scambio di materiali con l’esterno • è costituita da: un DOPPIO STRATO DI FOSFOLIPIDI + NUMEROSE PROTEINE con funzioni importanti come recettori di ormoni, enzimi, proteine di trasporto. + COLESTEROLO e GLICOLIPIDI in minore quantità. • Di natura lipoproteina, semipermeabile, controlla il passaggio di molecole e ioni. • È descritta dal MODELLO A MOSAICO FLUIDO, così detto perché le proteine e i fosfolipidi che la compongono possono muoversi lateralmente. • Le code idrofobe dei fosfolipidi rimangono all’interno della membrana. • Tra le proteine di membrana sono compresi ENZIMI • La fluidità del doppio strado lipidico permette ai componenti della membrana di diffondere lateralmente. • I LEGAMI A IDROGENO CHE SI FORMANO TRA LE MOLECOLE DI ACQUA E IL POLO IDROFILO DEI FOSFOLIPIDI si rompono e si riformano continuamente. • I fosfolipidi della membrana sono costituiti da ACIDI GRASSI SATURI E INSATURI. • IL COLESTEROLO è normalmente presente nelle membrane • Per poter formare il doppio strato in ambiente acquoso, i fosfolipidi devono essere ANTI-FILLICI. • La fluidità della membrana è una proprietà che dipende essenzialmente dal LIVELLO DI INSATURAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI • Dentro la membrana cellulare si trova il CITOPLASMA, una soluzione acquosa in cui sono immersi i costituenti cellulari e in cui si svolge buona parte delle funzioni cellulari. In base alla presenza o meno del nucleo: • CELLULA PROCARIOTICA: • Più SEMPLICI E Più PICCOLE, dimensioni tra 0,5 – 5 um. • PRIVI DI ORGANELLI CITOPLASMATICI • Gli unici organelli presenti sono i RIBOSOMI • NON POSSIEDONO UN VERO NUCLEO • IL MATERIALE GENETICO è DISPERSO NEL CITOPLASMA E CONSISTE DI UNA SINGOLA MOLECOLA DI DNA CIRCOLARE • RIBOSOMI: sede della sintesi proteica/particelle presenti nel citoplasma, costituite soltanto da RNA + PROTEINE. Non è delimitato da alcuna membrana. PRESIEDONO ALLA TRADUZIONE • MICROFILAMENTI E MICROTUBULI: proteine filamentose, formano le CIGLIA e i FLAGELLI, conservano la forma cellulare in quanto formano il CITOSCHELETRO, partecipano alla formazione del FUSO MITOTICO. CITOSCHELETRO:conferisce forma alla cellula e funge da base per i suoi movimenti. • • CENTRIOLO è un organello presente nella maggior parte delle cellule animali • PEROSSISOMA: perossisoma (o microbodies) è un organello cellulare vescicolare di circa 0,5-1 μm di diametro, ubiquitario negli eucarioti, separato dal citoplasma da una membrana che contiene almeno 50 enzimi ossidativi. In generale i perossisomi sono considerati comparti metabolici specializzati, contenenti enzimi in grado di trasferire idrogeno da diverse sostanze e legarlo all'ossigeno per la formazione di perossido di idrogeno (H2O2). In una cellula epatica vi possono essere fino a 600 perossisomi all'interno dei quali è a volte rintracciabile un nucleo denso che contiene vari enzimi come l'urato ossidasi, la catalasi, il D-amminoacido ossidasi. • CROMATINA: rappresenta la forma in cui gli acidi nucleici si trovano nel nucleo di una cellula eucariote. La cromatina è una componente esclusivamente presente negli organismi eucariotici mentre è assente in tutti gli organismi procariotici. La cromatina è formata da acido desossiribonucleico, DNA, avvolto su gruppi di proteine detteistoni (proteine basiche), formando un nucleosoma, e da proteine non-istoniche (proteine neutre o acide); essa è poi ripiegata in vario modo. Nelle cellule vegetali eucariotiche sono presenti in più: • PARETE CELLULARE: struttura protettiva e di sostegno. Presente nelle piante (CELLULOSA) e nei FUNGHI (CHITINA). Le pareti cellulari, esclusi i funghi, sono principalmente costituite da GLUCIDI. È un involucro rigido. • PLASTIDI sono un gruppo di organuli cellulari specifici della cellula vegetale sede di numerosissime attività connesse al metabolismo cellulare. Possono anche essere definiti, nel loro insieme, con la locuzione sistema plastidiale. Si possono trovare nelle cellule dei vegetali e dei protisti fotosintetici. Sono coinvolti sia nei processi di fotosintesi sia in quelli di accumulo. In base al colore possono essere distinti in: CLOROPLASTI: presenti nelle parti verdi delle piante, svolgono la FOTOSINTESI CLOROFILLIANA. Contengono dna Leucoplasti (incolori): funzione di riserva. Cromoplasti (giallo-arancio): contengono carotene, coinvolti nella pigmentazione di fiori e frutti e con funzione vessillare. • I vacuoli sono organuli cellulari, cavità tipiche solo delle cellule vegetali, delimitati da una membrana propria,che è detta tonoplasto e racchiude una soluzione, ilsucco vacuolare. Spesso il termine vacuolo viene utilizzato come sinonimo di vescicola. La cellula vegetale immagazzina acqua e sostanze nutritive di riserva nei vacuoli. • ELEMENTI DELLA CELLULA PROCARIOTICA (gli organuli presenti solo nelle cellule più evolute): • PARETE CELLULARE (PEPTIDOGLICANI) • RIBOSOMI: i robosomi dei proc (70S) sono più piccoli di quelli degli euc (80S) e contengono RNA ribosomiali diversi. • la sintesi di proteine, acidi grassi e steroidi avviene in modo indifferenziato nel citoplasma. • alcuni procarioti sono dotati di SOTTILI FLAGELLI, di struttura più semplice di quelli eucarioti. Hanno una funzione motoria, e sono tipici soprattutto dei batteri bacillari. I flagelli batterici hanno struttura diversa da quella dei flagelli eucaristici. Il fattore principale che definisce il limite di dimensioni di una cellula è il rapporto tra volume e superficie. Lo pneumococco è un procariote. Dimensioni massime raggiunte dalla cellula animale: 100 mm. Negli eritrociti umani è assente il nucleo. La comunicazione tra le cellule adiacenti è consentita dalle GIUNZIONI SERRATE. Il COLLAGENE è il componente principale della MATRICE EXTRACELLULARE. LE MEMBRANE BIOLOGICHE: • PROTEINE SPECIFICHE svolgono funzioni caratteristiche della membrana. • Sono costituite principalmente da LIPIDI E PROTEINE • Regolano la COMPOSIZIONE IONICA E MOLECOLARE DELL’AMBIENTE INTRACELLULARE • Sono STRUTTURE FLUIDE Un desmosoma , o macula adhaerens è una giunzione di natura proteica tra cellule epiteliali adiacenti che salda i rispettivi citoscheletri(in particolare i filamenti intermedi) donando al tessuto di cui le cellule fanno parte resistenza alla trazione ed altri traumi fisici. In pratica i desmosomi impediscono la separazione cellulare della pelle, che potrebbe verificarsi in seguito a stiramento o pressioni superficiali. SCAMBI DI MATERIA TRA INTERNO ED ESTERNO DELLA CELLULA TRASPORTO PASSIVO: avviene SECONDO GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE = quando una sostanza si sposta da una zona in cui la sua concentrazione è MAGGIORE a una in cui è MINORE. PROCESSO SPONTANEO, NON RICHIEDE ENERGIA. TRASPORTO ATTIVO: avviene contro GRADIENTE DI CONCENTRAZIONE. MINORE - MAGGIORE. RICHIEDE ENERGIA FORNITA DALL’IDROLISI DI ATP. Membrana plasmatica semipermeabile: può essere attraversata liberamente solo da ACQUA E PICCOLE MOLECOLE NON POLARI COME O2 E CO2. Non può essere attraversata da grosse molecole polari (GLUCOSIO) e dagli ioni: per questi presenti specifici sistemi di trasporto costituiti da PROTEINE DI MEMBRANA. Idrolisi di ATP a seconda che trasporto passivo o attivo.