Organuli : A) collegati a livello di membrane B) interagiscono per mezzo di VESCICOLE

1. Organuli : A) collegati a livello di membrane B) interagiscono per mezzo di VESCICOLE

2. ORGANIZZAZIONE DI UNA CELLULA EUCARIOTICA COMPARTIMENTI INTRACELLULARI NUCLEO CITOPLASMA CITOSOL Sito della sintesi e degradazione delle proteine ORGANELLI (compartimenti separati, attività specifiche)

3. Smistamento e trasporto delle proteine Meccanismo basato su SEQUENZE SEGNALE

4. Proteine secrete nel citoplasma • Proteine secrete nel RER-apparato del Golgi

5. TRADUZIONE DELLE PROTEINE inizia SEMPRE sui ribosomi liberi Le proteine destinate al citosol, nucleo, mitocondri, cloroplasti, perossisomi, sono sintetizzate sui ribosomi liberi

6. Le proteine destinate alla secrezione, reticolo, Golgi, lisosomi, membrana plasmatica sono sintetizzate sui ribosomi associati al reticolo endoplasmatico rugoso (RER)

7. VIA CITOPLASMATICA: LO SMISTAMENTO INIZIA DOPO IL COMPLETAMENTO DELLA TRADUZIONE

8. Proteine del nucleo passano dai pori nucleari • Proteine sintetizzate nel citoplasma hanno segnale di localizzazione nucleare (lys arg) e attraversano i pori nucleari • Ran-GTP- Ran GDP

9. Il movimento delle macromolecole attraverso il poro è guidato dalla proteina Ran che legaGTP

10. Mitocondri e cloroplasti: traslocatori proteici • Per entrare nei mitocondri e cloroplasti le proteine devono “distendersi” • Le proteine chaperones dentro gli organelli fanno recuperare la conformazione alla proteina • Complesso TIM-TOM

11. Via secretoriaRER- GOLGI- vescicole secretorie- spazio extracellulare

12. VIA SECRETORIA:LO SMISTAMENTO INIZIA DURANTE LA TRADUZIONE

13. Reticolo endoplasmatico • Membrane che formano cavità intercomunicanti • Lo spazio interno : LUME • Reticolo endoplasmatico rugoso (RER), reticolo endoplasmatico liscio (REL), reticolo di transizione

14. Reticolo endoplasmatico rugoso (RER) • Ribosomisulla superficie • Sintesi, assemblaggio e smistamento delle proteine • RER ed apparato di Golgi comunicano con VESCICOLE

15. Proteine destinate al RER hanno sequenza segnale: ribosoma aderisce alla membrana del RER • SRP: proteine e un piccolo RNA citoplasmatico (scRNA)

16. La proteina: • viene secreta nel RER • perde la sequenza segnale • acquisisce la struttura terziaria (proteine chaperones) • glicosilata

17. PROTEINA SOLUBILE PROTEINA TRANSMEMBRANA Inserite nella membrana mediante sequenze idrofobiche

18. GLICOSILAZIONE: il dolicolo cede alla proteina un oligosaccaride poi modificato nell’apparato del Golgi Gli zuccheri vengono uniti all’AA asparagina: N-glicosilazione Asp-X-Ser o Thr

19. Le catene oligosaccaridiche (idrofile): 1- importanti per ripiegamento e solubilità 2- proteggono le proteine dalla degradazione

20. Proteine assumono struttura terziaria nel RER • Chaperone : Bip, calnessina, calreticulina guidano il ripiegamento della proteina • Le proteine senza struttura corretta sono espulse dal RER e degradate

21. Reticolo endoplasmatico liscio (SER) • Tubulare, privo di ribosomi. • Sintesi dei fosfolipidi, colesterolo e glicolipidi • Ricco di enzimi detossificanti- ossidasi a funzione mista, citocromo P450; trasformano composti dannosi e farmaci in prodotti idrosolubili che vengono escreti

22. Cellule muscolari: SER= reticolo sarcoplasmatico • Accumula e rilascia Ca2+ necessario per la contrazione muscolare • Il SER è coinvolto nel metabolismo dei carboidrati soprattutto nelle cellule del fegato

23. Apparato di Golgi Elabora e smista le proteine a: 1- lisosomi 2- endosomi 3- membrana plasmatica 4- esterno della cellula

24. Apparato di Golgi Sacche di membrana appiattite comunicanti fra loro per mezzo di vescicole

25. TRANS: RIVOLTO VERSO LA MEMBRANA SMISTA LE PROTEINE CIS: COLLEGATO TRAMITE VESCICOLE AL RER

26. Man= mannosio; GlcNAC= N-acetilglucosamina; Gal= galattosio NANA: acido sialico

27. Nelle cisterne del Golgi: • Modificazione della parte glucidica • Idrolasi lisosomiali fosforilate in un residuo di mannosio • Sintesi di glicolipidi, sfingomielina e polisaccaridi complessi della matrice extracellulare

28. Glicoproteine dimembrana:zuccheri sempresul lato esterno

29. TRAFFICO VESCICOLARE

30. Il trasporto vescicolare • Via secretoria verso l’esterno: RER-GOLGI- MEMBRANA • Via endocitica diretta verso l’interno Ogni vescicola deve portare marcatori di destinazione

31. TRASPORTO VESCICOLARE-FORMAZIONE DELLE VESCICOLE VESCICOLE RIVESTITE DA COAT PROTEIN (COP) VESCICOLE RIVESTITE DI CLATRINA Assunzione di molecole extracellulari E per trasporto dal Golgi ai lisosomi COP I Gemmano dal Golgi COP II gemmano dal RE • Formazione di vescicole richiede GTP

32. Esistono diversi tipi di proteine di rivestimento dedicate al trasporto vescicolare.

33. Rientro di proteine nel RER: Il segnale KDEL (lys-asp-glu-leu), carbossiterminale

34. Immagazzinamento selettivo del carico di proteine nelle vescicole • Vescicole rivestite: CLATRINA

35. Riconoscimento tra recettori sulla membrana della vescicola (vSNARE) e quelli sulla membrana del compartimento (tSNARE)

36. v-SNARE lega t-SNARE Richiede energia Tossina botulinica e tetanica tagliano le SNARE delle vescicole sinaptiche: blocco impulso nervoso

37. La specificità del riconoscimento tra vescicola e bersaglio è garantita da una famiglia di proteine: le GTPasi Rab

38. ENDOCITOSI Il materiale viene introdotto nella cellula

39. Fagocitosi: particelle solide Pinocitosi: particelle liquide

40. Endocitosi mediata da recettori: es. LDL e colesterolo Le vescicole formano gli ENDOSOMI che danno origine a: Vescicole con i recettori: alla membrana Vescicole con le particelle: si fondono con i lisosomi

41. LISOSOMI • Si formano dal Golgi/ mannosio 6- fosfato marcatore destinazione • Gli enzimi lisosomiali digeriscono tanti tipi di macromolecole • Lisosomi primari: inattivi • Lisosomi secondari: attivi perché fusi con vacuolo di materiale da digerire

42. Contengono 40-50 enzimi Sono idrolasi acideattive a pH< 5. pH acido: pompa protonica ATP dipendente

43. I materiali da degradare arrivano ai lisosomi da vie diverse Endocitosi Fagocitosi Autofagia assicura graduale ricambio dei componenti cellulari

44. Digestione extracellulare • Acrosoma degli spermatozoi • Annidamento embrione in endometrio • Metastasi

45. Mutazioni geni che codificano per idrolasi lisosomiali causano malattie da accumulo • Es. malattia di Gaucher: manca enzima che degrada glicolipidi che vengono accumulati nei macrofagi Ingrossamento fegato, milza, erosione ossa lunghe, a volte danni neurologici

46. PEROSSISOMI • ALCUNE OSSIDAZIONI CELLULARI CHE SI SVOLGONO NEI PEROSSISOMI TRASFERISCONO ELETTRONI ALL’OSSIGENO, FORMANDO H2O2, TOSSICA. LA CATALASI CONTENUTA NEI PEROSSISOMI DETOSSIFICA H2O2, TRASFORMANDOLA IN H2O E OSSIGENO le proteine dei perossisomi provengono dalla via citoplasmatica

47. Detossificazione di sostanze nocive: alcol etilico, alcol metilico, fenoli, nitriti ecc • Rimozione dei radicali liberi e ROS: insieme ad enzimi citoplasmatici, rimuovono i radicali liberi e le forme reattive dell’Ossigeno (ROS) che si formano durante le normali attività metaboliche della cellula

48. Ossidazione acidi grassi: gli acidi grassi a catena lunga vengono degradati in acidi grassi a catena corta. • Ossidazione acido urico: l’acido urico è prodotto nella degradazione delle purine degli acidi nucleici. • Queste reazioni producono H2O2

49. Membrana deriva dal RE- Le proteine sintetizzate nei ribosomi liberi, hanno sequenza segnale (ser leu ser) Sono riconosciute da peroxine che le introducono nel perossisoma

50. Importante ruolo nelle cellule vegetali: conversione di acidi grassi in carboidrati (es. nella germinazione del seme) e fotorespirazione