BIOLOGIA ANIMALE E VEGETALE, Appunti di Biologia Animale

Scarica BIOLOGIA ANIMALE E VEGETALE e più Appunti in PDF di Biologia Animale solo su Docsity! NUCLEO È l’organello più grande. È presente SOLO negli eucarioti È delimitato da una membrana detta involucro nucleare ed è costituito da una porzione fluida, il nucleoplasma, in cui è dispersa la cromatina. AI suo interno si trovano inoltre una o più zone maggiormente dense, i nucleoli. Il nucleoplasma è una matrice gelatinosa contenente ioni, proteine, enzimi e nucleotidi. All’interno è disperso il materiale genetico, la cromatina, che si distingue in eterocromatina (più condensata, che appare elettrondensa) e eucromatina (più rilassata) All’interno del nucleo vi è il nucleolo, una struttura SENZA membrane, formato da una componente globulare e una fibrillare. Mambrana nucleare esterna pci la nucieare nucleare interna Spazio perinusleare Lamina nucleare Nucleole (b) CARATTERISTICHE NUCLEO INVOLUCRO NUCLEARE. Il nucleo è delimitato da una membrana detta involucro nucleare, formato da una doppia membrana. Su di esso si trovano i pori nucleari, che consentono al nucleo di scambiare informazioni con il citoplasma. L’involucro nucleare è caratterizzato da membrana nucleare interna, membrana nucleare esterna e spazio perinucleare. L’involucro nucleare è IN STRETTA CONTINUITA” FISICA con il reticolo endoplasmatico rugoso. La membrana esterna interagisce con la rete citoscheletrica di actina e con il centrosoma, mentre la membrana interna con la lamina fibrosa e la cromatina. Queste interazioni dipendono da proteine integrali formano un complesso, detto LINC, che lega nucleoscheletro e citoscheletro con lo scopo di dare stabilità al nucleo. Sotto la membrana interna dell'involucro nucleare vi è la lamina nucleare. LAMINA NUCLEARE. La lamina nucleare si trova sotto la membrana interna dell'involucro nucleare ed è caratterizzata dalla presenza dei filamenti intermedi di classe V e proteine dette lamìne, che costituisco una fitta rete sotto la membrana. Queste proteine sono importanti nel processo di divisone cellulare perché disorganizzano la struttura dell'involucro nucleare per permettere al materiale genetico di fuoriuscire e distribuirsi tra le due cellule figlie. Queste proteine costituiscono il nucleoscheletro PORI NUCLEARI. Hanno una struttura detta a canestro da basket. Hanno un’apertura differente tra l'apertura citoplasmatica e nucleoplasmatica. Hanno un’apertura che varia dai 10-40 nm. | pori possono essere attraversati in modo bidirezionale (sia entrare nel nucleo che uscire). Le macromolecole richiedono un consumo di ATP per passare attraverso i pori. STRUTTURA. Essi sono costituiti da 50 proteine diverse, dette nucleoporine. Le nucleoporine costituiscono gli anelli del poro, i bracci che li collegano, le proteine di ancoraggio alla membrana, le fibre a cesto e le proteine trasportatori al centro del poro. Queste proteine costituiscono il complesso del poro. (in microscopia, le strutture elettrondense costituiscono l'anello) COMPLESSO DEL PORO: Il complesso del poro è costituito tura centrale formata da otto raggi posta in mezzo tra un anello citoplasmatico e un anello nucleare. Dall’anello citoplasmatico sporgono otto filamenti lunghi, mentre dall’anello nucleare si diparte una struttura a forma di canestro, il canestro nucleare, costituita da otto sottili filamenti lunghi che si uniscono in un anello terminale. Da questo anello partono otto filamenti all’interno del nucleo. Anello citoplasmatico Intelaiatura {centrale Filamento citoplasmatico | fra del poro ». Manigli \ Membrana \\reiee Il complesso del poro è costituito da blocchi di trenta- cinquanta diverse proteine, dette nucleoporine. Anello nucleare \ ì Membrana nucleare interna. Canestro / Spazio nucleare perinucieare Anello terminale Filamento nucleare ETEROCROMATINA: cromatina condensata (+ elettrondensa); essa è la cromatina inattiva dal punto di vista della trascrizione, cioè i geni codificati da quella porzione di DNA non hanno informazioni utili. Essa è caratteristica delle cellule che non hanno un'alta attività metabolica nella sintesi delle proteine EUCROMATINA: cromatina rilassata (- elettrondensa), è attiva trascrizionalmente perché ha il gene che deve essere trascritto. È facilmente osservabile nei neuroni e nel fegato, dove la sintesi proteica è molto attiva. se H= eterocromatina Nu= DNA: costituito da due filamenti antiparalleli; tra di loro formano dei ponti idrogeno, due tra adenina e timina e tre tra citosina e guanina. Questi filamenti andranno a spiralizzarsi su loro stessi, costituendo un solco maggiore e uno minore (la spirale quindi non è regolare a causa dei ponti idrogeno; dove ci sono tre ponti idrogeno si forma l’ansa maggiore). Nel nucleo ci sono lunghe molecole di DNA che si associano a proteine. Nelle cellule eucariote si distinguono 23 cromosomi, 22 somatici e uno sessuale. Il corredo cromosomico delle cellule è aploide se è n, diploide se è 2n. Nelle cellule diploidi, quindi, ci sono 23 cromosomi dalla madre e 23 dal padre. Mediamente, un cromosoma può contenere da 50 a 250 milioni paia di basi, quindi nucleotidi. Traducendolo in termini di misura lineare, una volta esteso il filamento di DNA può andare a coprire una superficie che va da 1,7 a 8,5 cm. All’interno del nucleo (diametro medio 5-10 um) saranno presenti circa 2 metri di DNA. Il DNA si organizza nel nucleo grazie a proteine, dette proteine istoniche. L’ISTONE è formato da un ottamero (cioè costituito da due molecole di H2A, due H2B, due H3, due H4) ed è avvolto da 146 paia di basi (per parlare di DNA, la lunghezza di un gene viene definita in “paia” di basi), formando il nucleosoma. | DNA linked tengono uniti due nucleosomi tra di loro. Per compattare due nucleosomi tra di loro si usa la proteina H1 (proteina NON istonica), che fa da ponte accorciando lo spazio tra due nucleosomi. Istone+147 paia di basi= nucleosoma. Si forma, quindi, una “collana di perle” (ogni perla corrisponde ad un nucleosoma e il filo corrisponde la DNA linked). Nuelensome: Histone Octamer + 147 base pair long DMA stand NUCLEOSOMI PROTEINA H1: stabilizza il nucleosoma e il legame tra i nucleosomi, portando i nucleosomi ad avvicinarsi PROTEINE NON ISTONICHE: consentono alla molecola di ripiegarsi lungo il filamento e a stabilizzare la struttura del cromosoma. Nel momento in cui una cellula si trova in Interfase, ha circa il 10% della sua cromatina in forma attiva, tutto il resto rimane impacchettato. (microscopio a fluorescenza: Rosso: filamenti di actina, verde: microtubuli, blu: nucleo) FASE G2 INTERFASE: nucleo ben stal PROFASE: condensazione cromatina, i microtubuli iniziano a condensarsi. | centrioli si dispongono ai poli opposti METAFASE: il materiale genetico si dispone sulla piastra metafasica, per consentire la divisione del materiale genetico alle cellule figlie ANAFASE | microtubuli si ancorano ai cromosomi e li separano. Le fibre del fuso si accorciano e portano in periferia il materiale genetico TELOFASE | cromosomi cominciano ad allungarsi, poiché la condensazione diminuisce. Cominciano a formarsi tratti di membrana nucleare, e questi, unendosi, formeranno i due nuclei delle due nuove cellule. Successivamente ci sarà la citodieresi, caratterizzata da un anello contrattile dei filamenti di actina. I cromosomi sono caratterizzati dalla struttura a X. Ogni cromosoma ha un restringimento centrale, il centromero (costrizione primaria), che può presentarsi in maniera più o meno centrale. Rappresenta la zona di unione tra cromatidi fratelli e il sito di ancoraggio per il fuso mitotico. Inoltre, a livello del centromero, si trova del DNA satellite, caratterizzato da sequenze ripetute, cioè sequenze che non codificano alcun gene. Ogni braccio del cromosoma è detto cromatide. In base alla posizione del centromero, si possono distinguere Motacentrico ‘Acrocentrico quattro cromosomi: metacentrici, submetacentrici, Ss | Telocentice acrocentrici e telocentrici. ; . . Cromosoma In corrispondenza del centromero si pr trova il cinetocore, che è il punto di ancoraggio del fuso. Inoltre, delle proteine, dette Centromero coesine, tengono uniti i cromatidi fratelli, facendole rimanere raccolte. Inoltre, nel processo di organizzazione dipendente dalla sequenza di basi di DNA, ci sono delle seconde costrizioni, dette costrizioni secondarie. Infine, alla base del cromatide, è presente il telomero. Esso contiene delle sequenze ripetute, riscontrate in molte malattie. E' la regione terminale di un cromosoma e ha la funzione di protezione dal deterioramento del cromosoma o dalla fusione con cromosomi confinanti. Nu Cromatide Il DNA costituisce solo il 20% del materiale nucleare. Altre componenti: e RNA ® PROTEINE, dette NUCLEOPROTEINE: esse vengono sintetizzate nel citoplasma e trasportate a livello del nucleo tramite i pori nucleari NUCLEOPROTEINE: - ISTONICHE - PROTEINE NON ISTONICHE Le proteine non istoniche associate al DNA hanno il compito di: - Compattare la molecola di DNA - Enzimi responsabili della replicazione del DNA e di riparazione di eventuali errori - Enzimi (RNA polimerasi) responsabili della sintesi dell’RNA e proteine che regolano tale processo SANGUE A livello dello striscio di sangue, i GLOBULI BIANCHI hanno i nuclei con forme particolari. Hanno tutte un singolo nucleo, ma questi possono essere definiti poli o multilobati; il nucleo non assume più la forma tondeggiante (TRANNE I LINFOCITI). Tale proprietà non è dovuta ad una divisione incompleta, ma è proprio la struttura del nucleo. LEUCOCITI POLIMORFONUCLEATI (PMNs). In particolare, tale proprietà è caratteristica della famiglia dei leucociti polimorfonucleati (PMNs). A questa famiglia appartengono i globuli bianchi granulari. Questi, in dipendenza dall’affinità che hanno con i coloranti, vengono suddivisi in NEUTROFILI (legano i coloranti basici), EOSINOFILI (legano i coloranti acidi) e BASOFILI (legano i coloranti basici). Tutti derivano da una cellula staminale avente un nucleo più grande, tramite un processo detto granulopoiesi. Nonostante siano delle cellule differenziate, non si spiega come mai abbiano un nucleo cosi abbondante. Questi nuclei vanno incontro alla formazione dei lobi, che possono essere 5 in caso dei neutrofili e 2 in eosinofili e basofili. ig.0- Grenulocia Neutrofo « NEUTROFILO Fig. 9 - Granulocifa Eosinofito EOSINOFILO No fig. 10- Cranulocita Dasafikc BASOFILO NEUTROFILI: fino a cinque lobi. (All’interno della cellula ci saranno i granuli, che non prendono una colorazione particolare perché rispondono in maniera neutra alla colorazione (questa colorazione prende il nome di GENSA per il sangue)) EOSINOFILI: due lobi. Si ha il nucleo detto a “lente di occhiale”. (I granuli presenti hanno maggiore affinità per l’eosina e si colorano) BASOFILI: il nucleo ha due lobi e la giunzione dei due lobi è nella porzione centrale. (Quando si colorano, non si distinguono i due lobi perché la colorazione dei granuli è la stessa del nucleo e quindi ci appare come un insieme di puntini) LINFOCITI: uniche cellule dei globuli bianchi con un nucleo tondeggiante che copre interamente il citoplasma. Trai globuli bianchi sono i più piccoli I ® “ LINFOCITA Pri MONOCITI: precursori dei macrofagi. Sono caratterizzati da un nucleo molto grande detto “a ferro di cavallo” o “a fagiolo” MONOCITI Mitocondri n ADIPOCITI: poiché all’interno del citoplasma vi = è una goccia lipidica che va a occupare gran parte dello spazio, nucleo e citoplasma sono schiacciati in periferia (in una colorazione all’ematossilina eosina, la preparativa si fa utilizzando degli alcoli (xilene), che vanno a distruggere la componente grassa. A posto del grasso resta il vuoto e quindi appare bianca. Per questo la cellula appare bianca e il nucleo è il puntino in periferia) ADIPOCITA nucleo