Prima parte del corso di biologia animale, Versioni di Biologia Animale

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Compartimenti intracellulari e trasporto di proteine ® Sessi frantuma un organo ne deriva un caos chimico, dove gli enzimi e le proteine sono degradati dagli enzimi proteolitici della cellula @ |processi intracellulari devono essere isolati ® Le membrane cellulari costituiscono barriere a permeabilità selettiva, grazie alle quali è possibile controllare il trasporto delle molecole Gli organuli delimitati da membrana @ Le cellule procariote consistono in un solo compartimento racchiuso dalla membrana cellulare @ Le cellule eucariote presentano una suddivisione realizzata da membrane interne I Le cellule eucariote possiedono un corredo base di organuli delimitati da membrana @ Gli organuli sono circondati dal citosol che a sua volta racchiuso nella membrana cellulare ® Il nucleo è avvolto da una doppia membrana detta involucro nucleare, che comunica con il citosol mediante i pori nucleari ® Il reticolo endoplasmatico (RE) è un sistema di sacciformi e tubulari connessi tra loro » È la principale sede per la sintesi di nuove membrane >» Ampie regioni presentano ribosomi aderenti alla faccia citosolica e prendono il nome di reticolo endoplasmatico ruvido RER » | ribosomi sintetizzano proteine che vengono trasferite nella membrana del RE o al suo interno nel lume » Il reticolo endoplasmatico liscio è privo di ribosomi, ed ha il compito di catturare il Ca” dal citosol ® L’apparto di Golgi è situato nei pressi nel nucleo > Riceve proteine e lipidi dall’RE, li modifica e li manda ad altre destinazioni @ Ilisosomi sono sacchetti di enzimi digestivi che degradano organuli logorati e molecole assunte per endocitosi. Queste molecole attraversano dei compartimenti detti endosomi I perossisomi sono piccoli organuli contenenti enzimi che partecipano a reazioni ossidative di demolizione di lipidi e altre molecole I mitocondri e i cloroplasti sono c ircondati da una doppia membrana. In essi avvengono la fosforilazione ossidativa e la fotosintesi Molti organuli delimitati da membrana mantengono la loro posizione perché sono collegati al citoscheletro, microtubuli I filamenti del citoscheletro costituiscono delle corsie che servono a spostare gli organuli e dirigere il traffico vescicolare Figura 12.1 1 principali compartimenti intracellulari di una cellula animale. I citosol (grigio), il reticolo endoplasmatico, il mitocondrio, l'endosoma, il lisosoma mitecondiio e il perossisoma sono compartimenti distinti isolati dal resto della cellula ca x pparato almeno una membrana permeabile di Golgi selettivamente (vedi Filmato 9.2). reticolo endepiasmatico con poliibosomi attaccati alla membrana - endosoma sosomi liberi nucleo membrana alasmatca 15m Le principali funzioni dei compartimenti delimitati da membrana in una cellula eucariote Compartimento Funzione principale Citosol È la sede di molte vie metaboliche, della sintesi di proteine, del citoscheletro Nucleo Contiene il genoma principale, sintesi di DNA e RNA Reticolo endoplasmatico Sintesi di quasi tutti i lipidi, sintesi di proteine destinate a vari organuli della membrana cellulare Apparato di Golgi Modifica, smistamento e compattamento di proteine e lipidi da scernere o da inviare ad altri organuli Lisosomi Degradazione intracellulare Endosomi Smistamento di materiale assunto per endocitosi Mitocondri Sintesi di ATP per fosforilazione ossidativa Cloroplasti (nelle cellule vegetali) Sintesi di ATP per fissazione fotosintetica del carbonio Perossisomi Ossidazione di molecole tossiche Gli organuli delimitati da membrana si sono evoluti secondo percorsi diversi Si ritiene che i precursori delle prime cellule eucariote fossero microrganismi semplici, simili a batteri dotati di una membrana ma privi di membrane interne Le attuali cellule eucariote hanno un volume da 1000 a 10000 volte superiore a quello di un batterio 2. Le proteine che vengono trasferite dal citosol al RE, ai mitocondri e ai cloroplasti attraversano la membrana dell’organulo per mezzo di traslocatori proteici situati nella membrana 3. Le proteine che vengono trasferite oltre l’RE vengono trasportate attraverso delle vescicole di trasporto cITOSOL ® I TRASPORTO NUCLEO ATTRAVERSO [uvesto ] I PORI NUCLEARI ORI NIGI PLASTIDI PEROSSISOMI MITOCONDA! RETICOLO ENDOPLASMATICO dloropiasto © dad TRASPORTO DIA ino ATTRAVERSO a LE MEMBRANE L ICOLE mitocondrio nel citosol ENDOSOMA TARDIVO SECRETORIE / uSOSOMI ] ENDOSOMA PRECOCE ® SUPERFICIE CELLULARE TRASPORTO PER MEZZO DI VESCICOLE LEGENDA: im = trasporto regolato ssporto transmembrana = trasporto vescicolare Il Le sequenze segnale indirizzano le proteine al compartimento appropriato ® La sequenza segnale di smistamento è una sequenza di amminoacidi che poi viene eliminata una volta che la proteina è stata trasportata ® Le sequenze segnale sono necessarie e sufficienti a dirigere una proteina verso la sua destinazione: Es. l'eliminazione della sequenza segnale da una proteina dell’RE la trasforma in una proteina citosolica; mentre l’aggiuntala rindirizza all’RE proteina citosolica proteina dell'RE cui è stata tolta (nessuna sequenza segnale) la sequenza segnale la sequenza segnale per RE vienle attaccata alla proteina citosolica (; % (e proteina RE sequenza segnale proteina citosolica con la sequenza per PRE segnale per l'RE (A) NORMALE I Le proteine entrano nel nucleo passando per i pori nucleari @€ L’involucro nucleare racchiude il DNA e delimita il compartimento nucleare ® L’involucro nucleare è composto da 2 membrane: > La membrana nucleare interna contiene proteine che fungono da siti di legame per i cromosomi e servono da ancoraggio alla lamina nucleare > La membrana nucleare esterna ha una composizione che somiglia a quella dell’RE nucleare involucro esterna nucleere | membrana nucieare | membrana RE spazio perinueleare | poro nucleare Figura 12.7 L'involucro nucleare. L'involuero a doppia membrana è attraversato da pori nei quali sono posizionati i complessi dei pori nucleari (non mostrati). La membrana nucleare esterna è in continuità con il reticolo endoplasmatico (RE). 1 ribosomi, che normalmente sono attaccati alla superficie citosolica della membrana del RE e alla membrana nucleare esterna, non sono mostrati. La lamina nucleare è un reticolo fibroso sottostante alla membrana interna ® L’involucro nucleare è traforato dai pori nucleari, che sono delle barriere attraverso le quali le molecole entrano o escono dal nucleo » Un poro nucleare è una struttura complessa composta d 30 proteine, dove le catene polipeptidiche formano un groviglio che impedisce il passaggio di molecole di grandi dimensioni Y > fibrille 7 7" citosoliche membrana nucleare esterna po nucleare tu ] involucro proteine di membrana dell'anello 3 i canestro nudeare nucleoporine del canale J regione disordinata sO nm delle nucieoporine del canale VA \ X nucleoporine membrana \ impalcatura nucleare interna Le molecole grandi attraversano i pori nucleare grazie all'esposizione di un segnale di smistamento: » La sequenza che rindirizza le proteine dal citosol al nucleo è detta segnale di localizzazione nucleare, che lega a proteine citosoliche dette recettori di importazione » Questi recettori indirizzano le proteine verso i pori nucleari grazie alle interazioni con le fibrille proteina destinata “7 al nucleo recettori di importazione nucleare 7 fibrille — del poro nucleare A A L'importazione delle proteine nel nucleo richiede energia, che viene fornita dall’idrolisi della GTP che viene catalizzata da una GTPasi monomerica Ran che presente 2 conformazioni: > Ran-GTP è presente nel nucleo » Ran-GDP è presente nel citosol Ran è una proteina G monomera: » Il RanGAP si trova nel citoplasma e idrolizza il GDP per formare una proteina RanGDP » Il RanGEF si trova al confine nel nucleo e fosforila il GDP in modo da formare una proteina RanGTP La proteina Ran consente il riciclo dei trasportatori Le proteine passano i pori nucleari legate a trasportatori (importine) » Infatti il segnale di localizzazione nucleare infatti si lega alle importine La proteina cargo ha un segnale di localizzazione nucleare infatti si può legare all’importina » L'importina arriva al polo nucleare ed entra nel nucleo >» Quando il colesterolo è basso SCAP e SREBP non hanno più affinità, infatti vengono indirizzati all'apparato dei Golgi, dove la proteina SREBP viene tagliata per rilasciare un frammento che passa al nucleo per avviare la trascrizione degli enzimi per la biosintesi del colesterolo (A) COLESTEROLO ALTO (8) COLESTEROLO BASSO. SCAP proteasi specifica per il sito 1 colesterolo | SREBP ; ud nd a. — (Gala _/ RE J _- (| ? é proteasi BI P 5 CITOSOL n specifica peril i RE A fattore di rilascio A_ A dA 4° {40 +0 + +4 40 + ‘ £ ®»® «4 enzimi per la biosintesi del colesterolo Per entrare nei mitocondri e nei cloroplasti le proteine devono perdere il loro avvolgimento I mitocondri come il nucleo hanno una doppia membrana separata L'origine dei mitocondri deriva da un evento di simbiosi nella cellula eucariote originaria, dove un batterio è entrato nel citoplasma ed è stato circondato da uno strato di una membrana cellulare che ha rivestito la membrana cellulare del batterio Questa ipotesi è stata confermata dal fatto che il mitocondrio possiede il proprio DNA, indipendente da quello nucleare Le proteine mitocondriali e cloroplastiche sono dotate all'estremità amminica di una sequenza segnale che permette loro di entrare nell’organulo Le proteine chaperon che si trovano all’interno degli organuli contribuiscono a trarre le proteine attraverso le due membrane e farle recuperare la loro conformazione iniziale ® L’accrescimento e il mantenimento di mitocondri e cloroplasti richiede l'apporto di proteine e lipidi che vengono importate dall’RE complesso TOM MITOCONDRIO INSERZIONE NELLA Mr MEMBRANA DA PARTE membrana mitocondriale esterna precursore DEL COMPLESSO TOM / membrana mitocondriale interna della proteina |} CITOSOL sequenza Va = LEGAME Al RECETTORI DI IMPORTAZIONE membrana esterna ‘spazio della matrice proteina recettore nel complesso TOM spazio delle creste spazio intermembrana PEPTIDASI DEL SEGNALE TRASLOCAZIONE NELLA MATRICE ATTRAVERSO IL proteina COMPLESSO TIM23 mitocondriale matura membrana interna peptide segnale tagliato TAGLIO DA | SPAZIO DELLA PARTE DELLA RE I Le proteine entrano nei perossisomi dal citosol e dal reticolo endoplasmatico @ |perossisomi contengono degli enzimi che degradano le tossine e sintetizzano alcuni fosfolipidi @ |perossisomi ricevono le loro proteine attraverso il trasporto selettivo dal citosol: il segnale di importazione viene riconosciuto da un recettore che accompagna la proteina cargo nel perossisoma ® Le membrane dei perossisomi contengono un traslocatore proteico che facilita il trasporto delle proteine @ Alcune proteine vengono trasportate tramite vescicole dall’RE pr proteine specifiche che catalizzan f | l'importazione di proteine ATA? Pex19 ATI i 8 n a. fe \\ o vr TAR) / / (e precursore So So [ a x è del perossisoma \ =\ \ a proteine /& - È — Mx i precursori perossisomi Sei perossisOMI CRESCITA DEL PEROSSISOMA figl o) PER ASSUNZIONE DI PROTEINE E LIPIDI SPECIFICI DAL CITOSOL reticolo endoplasmatico Le proteine entrano nel reticolo endoplasmatico durante la loro sintesi Il reticolo endoplasmatico serve da punto di ingresso per proteine destinate ad altri organuli Le singole proteine una volta entrate nell’RE, apposite vescicole le trasportano da un organulo all’altro I tipi di proteine trasportate dal citosol all’RE sono 2: » Proteine idrosolubili che vengono liberate nel lume dell’organulo = Sono destinate alla secrezione » Proteine destinate a una collocazione transmembrana = Sono destinate a rimanere nella membrana cellulare dell’organulo o nella membrana cellulare Le proteine sono indirizzata all’RE da una sequenza segnale per l’RE Le proteine che entrano nell’RE cominciano a legarsi alla membrana prima che la sintesi della catena polipeptidica sia completa I ribosomi legati alla membrana dell’RE che continuano la sintesi delle catene polipeptidiche delle proteine, prendono il nome di reticolo endoplasmatico ruvido RER Nel citosol esistono 2 popolazioni di ribosomi: >» Ribosomi legati a membrane che aderiscono alla faccia citosolica dell’RE » Ribosomi liberi che producono proteine codificate dal DNA nucleare Quando una molecola di mRNA viene tradotta, i vari ribosomi si attaccano e formano un poliribosoma un mRNA che codifica una proteina gitosolia rimane libero nel coso! poliribosoma libero nel citoso! si I CICLO DEL RIBOSOMA LIBERO ao pool comune di subunità È e ribosomi nel citoso! N CICLO DI SRP e CICLO DEL RIBOSOMA ATTACCATO ALLA MEMBRANA t poliribosome legato alla membrana del RE , de molteplici catene polioeptidiche nascenti e LUME DEL RE | segnale del RE un mRNA che codifica una protsina indirizzata al RE resta attaccato alla membrana membrana del RE = Le 2 sequenze idrofobe vengono liberate sottoforma di a eliche sito di legame per il peptide idrofobico di stop del trasferimento traslocatore proteico Il trasporto vescicolare 4 TA sequenza di stop del S NH trasferimento ta sequenza ul di inizio del trasferimento e gg giga) “LUME DEL RE. — sito di legame per il peptide trasferimento NH) COOH NH, 4‘ proteina transmembrana a doppio passaggio matura nella membrana del RE @ Il trasporto dall’RE all'apparato del Golgi avviene per gemmazione e fusione di vescicole di trasporto V molecole cargo GEMMAZIONE ciTosoL @ Il trasporto vescicolare permette alle proteine e altre molecole di essere secrete tramite esocitosi verso l'esterno; oppure per endocitosi verso l'interno Figura 13.1 Esocitosi ed endocitosi. (A) Nell'esocitosi una vescicola di trasporto si fonde con la membrana plasmatica. Il suo contenuto è rilasciato nello spazio extracellulare, mentre la membrana della vescicola (in rosso) diventa continua con la membrana plasmatica. (B) Nell’endocitosi una zona di membrana plasmatica (in rosso) è internalizzata per formare una vescicola di trasporto. Il suo contenuto proviene dallo spazio extracellulare. membrana plasmatica gem ciTosOL . . . CITOSOL (B) ent I Le vescicole di trasporto portano proteine solubili e membrane da un compartimento all’altro @ Una importante via di secrezione diretta verso l'esterno è quella che inizia con la sintesi di proteine sulla membrana dell’RE per poi arrivare alla superficie cellulare, passando per l'apparato di Golgi ® Dall’apparato di Golgi parte una via endocitica, diretta all’interno verso i lisosomi, dove vengono degradate le molecole extracellulari RETICOLO ENDOPLASMATICO È i) lisosoma {98,7 ab See vescicola — + membrana \S CI endocitica “ plasmatica involucro nucleare L X | — 8 \ VESCICOLA SECRETORIA [ENDOSOMA TARDIVO! =“ \ ndoso ma À \ precoce À, \ endosoma © di recupero _ SB ENDOSOMA PRECOCE [ ENDOSOMA DI RECUPERO membrana plasmatica / | cisterne SPAZIO EATRACENIUIARE — ESOGITOSI vescicola apparato del Golgi secretoria A (O) Figura 13.3 “Mappa stradale” delle vie secretoria ed (tramite endosomi) ai lisosomi. Nella via endocitica endocitica. (A) In questa mappa stradale schematica, che è (frecce verdi) le molecole sono ingerite in vescicole endocitiche stata introdotta nel Capitolo 12, le vie endocitica e secretoria derivate dalla membrana plasmatica e portate agli endosomi sono illustrate rispettivamente con frecce verdi e rosse. Inoltre, precoci e quindi (attraverso gli endosomi tardivi) ai lisosomi frecce blu indicano vie di recupero per il flusso a ritroso di Molte molecole endocitate sono recuperate dagli endosomi componenti selezionati. (B) | compartimenti della cellula precoci e riportate (attraverso gli endosomi di recupero) alla eucariotica coinvolti nel trasporto vescicolare. Il lume di ciascun superficie cellulare per essere riutilizzate; in modo simile, alcune compartimento racchiuso da membrana è topologicamente molecole sono recuperate dagli endosomi precoci e tardivi equivalente all’esterno della cellula. Tutti i compartimenti e riportate all'apparato del Golgi e alcune sono recuperate mostrati comunicano fra loro e con l'esterno della cellula per dall'apparato del Golgi e riportate al RE. Tutte queste vie di mezzo di vescicole di trasporto. Nella via secretoria (frecce rosse) recupero sono mostrate con frecce blu, come nella parte (A) le proteine sono trasportate dal RE alla membrana plasmaticao della figura. Il La gemmazione di vescicole dipende dalla formazione di un rivestimento proteico @ Le vescicole che gemmano dalle membrane possiedono un rivestimento proteico sulla faccia citosolica, infatti vengono chiamate vescicole rivestite ® Le cellule producono vari tipi di vescicole rivestite, ciascun tipo è caratterizzato da un rivestimento che ha 2 funzioni: » Fa assumere alla membrana la forma a gemma » Concorre a raccogliere le molecole da trasportare a destinazione ® le vescicole hanno rivestimenti composti dalla proteina clatrina » Queste vescicole gemmano dall’apparto di Golgi se sono dirette verso l'esterno » Queste vescicole gemmano dalla membrana cellulare se sono dirette all’interno # Inquesto caso la gemmazione inizia con la formazione di una fossetta rivestita di clatrina = Le molecole di clatrina si aggregano in una rete sulla faccia citosolica della membrana = Le molecole di dinamina (piccole proteine in grado di legare il GTP) si aggregano in un anello intorno alla strozzatura di ogni fossetta rivestita. Questo anello si contrae fino a staccare la vescicola dalla membrana di origine ® Perla scelta delle molecole da trasportare intervengono le adattine » Assicurano il rivestimento di clatrina alla membrana della vescicola » Contribuiscono alla scelta delle molecole cargo da trasportare @ Le proteine cargo contengono segnali di trasporto che vengono riconosciti da recettori cargo ® Ci sono vari tipi di adattine: » Alcuni legano i recettori cargo della membrana cellulare » Alcuni legano recettori cargo dell'apparato di Golgi ® Le vescicole rivestite da COP, sono impiegate nel trasporto di molecole dall’RE all'apparato di Golgi Alcuni tipi di vescicole rivestite Tipo di vescicola rivestita | Proteine di rivestimento Origine Destinazione Rivestita di clatrina Clatrina + adattina 1 Apparato di Golgi Lisosomi (attraverso gli endosomi) Rivestita di clatrina Clatrina + adattina 2 Membrana cellulare Endosomi Rivestita da COPII Rivestita da COPII RE Cisterne di Golgi Rivestita da COPI Rivestita da COPI Cisterne di Golgi RE SIMBOLI: O = glucosio ® = mannosio ® = N-acetilglucosammina catena polipeptidica in allungamento oligosaccaride protein transferasi olisaccaride legato al lipide Il La qualità delle proteine in uscita dall’RE è assicurata da controlli @ Alcune delle proteine prodotte dall’RE restano in questo organulo per svolgere la loro funzione. Queste proteine vengono trattenute da un segnale detto segnale di ritenzione nell’RE ® Le proteine mal conformate rimangono nell’RE grazie al legame con le proteine chaperon, che aiutano queste proteine ad avere la conformazione corretta. In caso contrario queste proteine si dirigono verso il citosol per poi essere degradate da un proteosoma: » Se il processo di folding non va a buon fine, il RER prende la proteina in questione e la fa passare attraverso un altro sistema di traslocazione che è legato all’ubiquitina che è un segnale di distruzione » La proteina una volta legata all’ubiquitina si dirige verso il proteosoma che è un complesso sovramolecolare non rivestito di membrana che distrugge le proteine sbagliate catena di poliubiquitina Figura 12.50 L'esportazione e la degradazione di proteine ripiegate male nel RE. Le proteine solubili ripiegate male nel lume del RE sono riconosciute e indirizzate a un complesso traslocatore nella ® membrana del RE. Nel lume del RE esse prima interagiscono con CITOSOL chaperoni, disolfuro isomerasi e lectine. Sono quindi esportate nel LUME DEL RE citosol attraverso il traslocatore, complesso dove sono ubiquitinate, deglicosilate N° ? ATPasi-AAA ubiquitina I Si a testa trasiocatore e degradate nei proteasomi. Le proteina Rrotelco proteine di membrana ripiegate male fipiegata seguono una via simile ma usano un decoro traslocatore differente. male isomerasi “chaperone RIPIEGATA IN MODO INCOMPLETO NON RIPIEGATA aligasaccaride precursore UDP- glucosio UDP membrana del RE RE \ proteina ben conformata proteina mal conformata glicosil trasferasi — calnessina secondatrice RIPIEGATA IN MODO NORMALE + So _— oligosaccaride legato a N glucosidasi proteina {chaperon) vescicola di trasporto in gemmazione Le dimensioni dell’RE dipendono dalla richiesta di proteine Nell’RE se si trattengono le proteine mal confermate e la sintesi di proteine è intensa, il sistema di controllo può essere sopraffatto. Infatti viene attivato un complesso detto risposta a proteine mal ripiegate UPR L’UPR spinge la cellula a produrre ulteriori RE, proteine chaperon e altre proteine coinvolte nel controllo qualità {e seni per prove degne male PERK memi LUME DEL RE 1 Jbrana del RE ciToSoL mino chi dominio “ ribonuc'easico LA FOSFORILAZIONE INATTIVA Ù TRADUZIONE SELETTIVA DELLA LO SPILICING REGOLATO DELL'PRNA INZIA LA TRADUZIONE DELLA Mb n IL FATTORE DI INIZIO DELLA TRADUZIONE > LA PROTFOLISI REGOLATA NELL'APPARATO DEL GOLGI RILASCIA ATTIVAZIONE DI GENI PER AUMENTARE LA CAPACITÀ DI RIPIEGAMENTO DEL RE Figura 12.51 La risposta alle proteine non ripiegate. (A) Tramite tre vie parallele di segnalazione intracellulare, l'accumulo di proteine ripiegate male nel lume del RE segnala al nucleo di attivare la trascrizione di geni codificanti proteine che aiutano la cellula a far fronte alle proteine ripiegate male nel RE. (8) Lo splicing regolato dell'MRNA è un interruttore cruciale di regolazione nella via 1 della risposta alle proteine non ripiegate (Filmato 12.6 ®) Il programma UPR permette alle cellule di adeguare le dimensioni del proprio RE in funzione del carico di proteine che entra nella via di secrezione In alcuni casi anche un RE esteso può essere sovraccaricato, in questo casco l’UPR indirizza la cellula verso l’autodistruzione per apoptosi; questo accade ad esempio nel diabete dove i tessuti diventano resistenti agli effetti dell’insulina. Quindi le cellule pancreatiche sono indotte a produrre una quantità alta di ormone ed estendere i propri RE, L’UPR indurrà al suicidio cellulare Nell’apparato di Golgi le proteine sono ulteriormente modificate e poi smistate L'apparato di Golgi è situato vicino al nucleo cellulare, nelle cellule animali è vicino al centrosoma L'apparato di Golgi è composto da una serie di sacche appiattite delimitate da membrana, dette cisterne; che sono disposte una sopra l’altra come una pila di piatti » Ogni pila comprende da 3 a 20 cisterne » Ogni pila ha 2 lati: 1. Lato cis rivolto verso l’RE 2. Lato trans rivolto verso la membrana cellulare ra “FACCIA dl vescicola del Golgi reticolo del cis-Golgi (CGN) cisterna cis cisterna mediale cisterna trans — se ev reticolo del trans-Golgi | ® @ î (TGN) ? 4) vescicola Secretoria Le proteine solubili e le membrane accedono al reticolo cis dell’apparto di Golgi tramite vescicole di trasporto Le proteine si spostano da una cisterna all'altra in 2 modi: 1. Vescicole di trasporto che gemmano da una cisterna e si fondano con quella successiva Le particelle di grandi dimensioni sono ingerite da cellule fagocitiche specializzate La fagocitosi è un modo per alimentarsi: i protozoi ingeriscono grosse particelle inglobandole nei fagosomi I fagosomi si fondono con dei lisosomi, dove le particelle di cibo vengono digerite Le cellule specializzate nella fagocitosi, sono dette fagociti; ci difendono dalle infezioni ingerendo i microrganismi invasori: » Le particelle devono legarsi alla superficie del fagocita, attivando dei recettori » Alcuni di questi recettori riconoscono gli anticorpi » In questo modo il fagocita emette dei prolungamenti laminari della membrana detti pseudopodi, che avvolgono il microrganismo e formando un fagosoma » Il fagosoma si dirige verso il lisosoma dove verrà distrutto il microrganismo Le cellule fagocitiche eliminano anche le cellule morte e le cellule danneggiate La pinocitosi permette di assumere fluidi e macromolecole Le cellule eucariote mediante la pinocitosi, ingeriscono piccole porzioni della membrana cellulare, assieme a quantità di liquido extracellulare Dato che l’area e il volume della cellula rimangono invariati, la quantità di membrana aggiunta per esocitosi alla superficie verrà ricompensata dalla rimozione per endocitosi La pinocitosi è composta da fossette e vescicole rivestite di clatrina che dopo essersi staccate dalla membrana cellulare si fondono con un endosoma L’endocitosi mediata da recettori costruisce una via d’ingresso specifica nella cellula animale La pinocitosi serve per assumere specifiche macromolecole dal liquido extracellulare Le macromolecole legano recettori complementari della superficie cellulare ed entrano nella cellula sottoforma di complessi macromolecola-recettore. Questo processo è chiamato endocitosi mediata da recettori @ Un esempio noto è l'assunzione di colesterolo per la costruzione di una nuova membrana » Il colesterolo è un lipide insolubile in acqua e viaggia nel circolo sanguigno legato a proteine sottoforma di particelle dette lipoproteine a bassa densità LDL >» Le LDL che contengono il colesterolo, legano i recettori situati sulla superficie cellulare e i complessi recettore-LDL che vengono ingerite per endocitosi >» L'ambiente interno degli endosomi è più acido del citosol e questo induce le LDL a dissociarsi dal loro recettore: i recettori sono riportati alla membrana da vescicole di trasporto e le LDL sono trasferite nei lisosomi @ L’endocitosi serve anche ad assumere la vitamina B. e il ferro LDL-@) recettori per le LDL membrana plasmatica \ CITOSOL vesci- cola rive- endosoma stita x colesterolo libero lisosoma N Le macromolecole introdotte per endocitosi vengono smistate dagli endosomi La maggior parte del materiale extracellulare prelevato per pinocitosi passa negli endosomi Il compartimento endosomico si presenta come un complesso di vescicole interconnesse da tubuli membranosi Esistono 2 gruppi di endosomi: 1. Endosomi precoci vicini alla membrana cellulare » Maturano negli endosomi tardivi fondendosi tra loro o con un endosoma tardivo preesistente 2. Endosomi tardivi vicini al nucleo L’interno degli endosomi è acido ha un pH tra 5-6 grazie all’azione di una pompa di H* Il compartimento endosomico è per la via endocitica una centrale di smistamento L'ambiente acido dell’endosoma induce molti recettori a rilasciare il proprio carico A seconda del tipo recettore, percorrano una strada diversa nell’endosoma: » La maggior parte dei recettori è restituita allo stesso dominio della membrana cellulare da cui provengono » Alcuni recettori si traferiscono ai lisosomi dove vengono degradati » Alcuni recettori vanno in domini diversi della membrana cellulare trasferendo le molecole da uno spazio extracellulare all’altro tramite il processo della trancitosi membrana plasmatica apicale \ (1. rilelaggio. OA DE hl fl 1 ; / endosoma precoce 4 © 0 | SE DO fi f | vescicole / | | di trasporto giunzione —© occludente S| nucleo membrana plasmatica \ espiare