I ribosomi

1. I ribosomi Liberi nel citoplasma o associati alle membrane (reticolo endoplasmatico rugoso) si trovano degli organuli molto piccoli i Ribosomi. I Ribosomi sono costituiti da RNA e Proteine. L’RNA che va a costituire i ribosomi prende un nome particolare, RNA ribosomale o rRNA Essi sono costituiti da due diverse sub-unità una maggiore e una minore I ribosomi dei procarioti e quelli degli eucarioti sono leggermente diversi. I primi sono di dimensione minore L’ RNA ribosomale viene prodotto nel nucleo a partire da speciali sequenze DNA raggruppate nel nucleolo

2. I ribosomi hanno un ruolo fondamentale nella sintesi delle proteine. Essi posseggono un sito dove si attacca l’ RNA Messaggero o mRNAproveniente dal nucleo dove i geni sono stati trascritti. Usando questo come stampo essi assemblano la proteina corrispondente. mRNA NB: le proteine e l’RNA (rRNA) che compongono il ribosoma non debbono essere confusi con gli mRNA che fungono da stampo o con le proteine prodotte

3. Apparato del Golgi Approssimativamente tra il RER e la membrana plasmatica si trova l’ Apparato del Golgi Il sistema delle membrane A ridosso del nucleo si trova una formazione di dimensioni notevoli (ma variabile per struttura e dimensione da cellula a a cellula), il Reticolo Endoplasmatico Reticolo Endoplasmatico Rugoso (RER) Reticolo Endoplasmatico Liscio (SER)

4. Reticolo endoplasmatico liscio Il Reticolo Endoplasmatico Liscio svolge molte funzioni diverse • Metabolismo dei carboidrati • Metabolismo dei lipidi • Detossificazione • Immagazzinamento del Calcio Accumulo di glicogeno (epatociti) • Produzione degli acidi grassi • Produzione dei fosfolipidi • - Sintesi degli steroidi In alcune cellule come gli epatociti svolge funzione detossificante Nel tessuto muscolare, una porzione speciale del SER (reticolo sarcoplasmatico)

5. Reticolo endoplasmatico rugoso Prende il nome dal fatto che la sua superfice è coperta di ribosomi I ribosomi associati al RER producono proteine che appartengono a due classi - le proteine secretorie -le proteine di membrana Il RER produce porzioni specializzate di membrana che poi raggiungeranno la loro destinazione definitiva inglobandosi con quelle esistenti (ad es. nella membrana plasmatica) Il RER produce le vescicole, porzioni di citoplasma racchiuse da una membrana e contenenti speciali molecole

6. L’apparato del Golgi Molte vescicole dopo aver lasciato il Reticolo Endoplasmatico Rugoso migrano verso l’ Apparato del Golgi Esso svolge tre principali funzioni • Modifica il contenuto delle vescicole • Immagazzina alcuni prodotti • Invia le vescicole alla loro destinazione

7. Le vescicole secretorie(incluse le vescicole sinaptiche, le quali contengono i neurotrasmettori) si originano a livello del reticolo endoplasmatico rugoso. Quindi si staccano e migrano all’apparato del Golgi dove maturano per migrare infine alla loro destinazione finale (che sono le sinapsi, nel caso delle vescicole sinaptiche) La porzione che riceve le vescicole si chiama cis, quella da cui fuoriescono le vescicole mature trans

8. Lisosomi Contengono gli enzimi che servono per la digestione. Sono di solito prodotti a livello dell’apparato del Golgi Vacuoli Sono organuli di dimensione molto variabile (anche più del 50% della cellula) con funzioni molto varie quali deposito di sostanze idrosolubili o di sostanze di scarto Una categoria particolare, quella dei vacuoli alimentari si combina con i Lisosomi per dare luogo alla digestione Perossisomi In questi organuli, che si originano dal RE rugoso avvengono reazioni molto particolari che possono originare prodotti tossici come i radicali liberi

9. I mitocondri Le cellule ricavano energia attraverso la demolizione di composti organici La molecola che più frequentemente è utilizzata per la produzione di energia è il glucosio, ma la cellula ricava energia anche dagli amminoacidi, dai trigligeridi e da altre molecole organiche Tramite una serie di reazioni chimiche catalizzate da specifici enzimi, l’energia potenziale contenuta nei legami dei composti organici viene convertita in energia di altri legami e immagazzinata in una molecola specifica l’ATP o adenosintrifosfato che rappresenta la moneta di scambio universale nei processi energetici delle cellule Questo processo prende il nome di respirazione cellulare Nei procarioti gli enzimi che presiedono alla respirazione sono situati a livello della membrana plasmatica. Negli eucarioti invece i processi energetici della cellula avvengono a livello di organelli specializzati che si chiamano Mitocondri

10. La lunghezza di un mitocondrio varia attorno ai 4 μm, all’incirca la dimensione di un batterio Il mitocondrio è provvisto di una membrana esterna piana e di una membrana interna che forma numerose invaginazioni, le creste mitocondriali Le creste mitocondriali ospitano gli enzimi coinvolti nella respirazione cellulare Altri enzimi implicati in questi processi si trovano anche nella matrice, lo spazio delimitato dalla membrana interna La matrice contiene anche alcuni ribosomi e il DNA mitocondriale, una porzione di DNA che risiede stabilmente a questo livello e che è responsabile della sintesi di alcuni degli enzimi necessari al funzionamento dei mitocondri

11. I cloroplasti Nella cellula vegetale è presente un’altra categoria di organuli, i cloroplasti, i quali contengono la clorofilla e sono la sede della sintesi clorofilliana Per mezzo della sintesi clorofilliana, le piante sono in grado di convertire l’energia che proviene dal sole per trasformare acqua e anidride carbonica in sostanze organiche e ossigeno

12. L’ipotesi endosimbiontica per l’origine dei mitocondri e cloroplasti Varie evidenze suggeriscono che mitocondri e cloroplasti siano derivati evolutivamente da procarioti che vivevano in simbiosi all’interno della cellula più grande e che si sono specializzati per svolgere determinate funzioni Dati a favore dell’ipotesi: • la dimensione di entrambi è simile a quella di un batterio • contengono un loro DNA (anche se non sono autosufficienti) • possono dividersi formando copie simili a se stessi La membrana interna sarebbe derivata da quella che originariamente racchiudeva il batterio mentre la membrana esterna sarebbe stata prodotta dalla cellula ospite La simbiosi è il rapporto tra due organismi i quali beneficiano entrambi dalla relazione. Ad esempio i licheni sono un’associazione tra un’alga e un fungo in grado di sfruttare risorse e condizioni che nessuno dei due potrebbe fare singolarmente