Organuli non membranosi, apparato nucleare e ciclo cellulare: struttura e funzioni nelle cellule eucariotiche

Lezione 9. Biologia, 10-11 classe.
Studiate la lezione.
Lezione 7. Citoplasma. Organelli non membranosi
ORGANELLI NON MEMBRANOSI.
RIBOSOMI.
Per la loro struttura biochimica sono ribonucleoproteine (RNP). Nei ribosomi si distinguono la subunità maggiore e la subunità minore. Queste interagiscono in modo abbastanza complesso tra loro. La formazione dei ribosomi negli eucarioti avviene nel nucleo, nella rete nucleolare, dopodiché la subunità maggiore e quella minore migrano nei complessi porosi verso il citoplasma. I ribosomi dei procarioti e degli eucarioti si distinguono principalmente per la dimensione. Nei procarioti i ribosomi sono di 20-25 nm, mentre negli eucarioti sono di 25-30 nm. Differiscono anche per i coefficienti di sedimentazione. Negli eucarioti la subunità minore contiene rRNA 18S, mentre la subunità maggiore contiene 5S, 5,8S, 28S. Nei procarioti, il rRNA nella subunità minore è 16S, mentre in quella maggiore è 5S e 23S. Negli eucarioti, la subunità minore contiene circa 34 proteine, mentre la subunità maggiore ne contiene circa 43. Nei procarioti, la subunità minore contiene circa 21 proteine, mentre la subunità maggiore ne contiene circa 34.
CENTRO CELLULARE
È un organello non membranoso universale delle cellule eucariotiche, e si distingue in due componenti:

• Centrosoma

• Centrosfera.
  Il centrosoma è rappresentato da un corpo denso non membranoso, di natura proteica. Qui si trova il γ-tubulina, che partecipa all’organizzazione dei microtubuli.
  

  La centrosfera è formata da proteine fibrillari. Principalmente, la centrosfera contiene microtubuli. Inoltre, sono presenti un gran numero di fibrille e microfibrille scheletriche che fissano il centro cellulare vicino alla membrana nucleare. La maggior parte degli eucarioti ha una struttura centriole, ossia due centrioli disposti l’uno di fronte all’altro con un angolo di 90°. Tale struttura è assente in alcuni protozoi, come i sporozoari, nei nematodi, nelle piante superiori e nei funghi inferiori. Se la cellula è priva di centrioli, essa non può formare flagelli. Il centriolo è un corpo cilindrico vuoto all’interno, la cui parete è costituita da triplette di microtubuli, disposte sulla periferia e collegate tra loro da manici di dineina. Ogni tripla è composta da un microtubulo completo (13 protofibrille) e da due incompleti (11 protofibrille). Al centro di questo cilindro si trova un asse proteico, da cui si dipartono le razze proteiche verso le triplette e i manici di dineina. Il centriolo è circondato da una sostanza amorfa, chiamata matrice centriolata, che contiene i CTOMs, che sono formati da γ-tubulina.
  
  Prima della divisione cellulare, tutti i CTOMs della matrice centriolata si avvicinano, formando una struttura chiamata halo. Prima della divisione cellulare, avviene la duplicazione del centro cellulare, dove i centrioli materni si separano e a ciascun centrolo materno si costruisce un centriolo figlio, disposto ad angolo di 90°. Questo è necessario per una distribuzione uniforme dei CTOMs nelle cellule figlie.
  Funzioni del centro cellulare:

• Partecipano alla formazione dei microtubuli che si estendono nel citoplasma o diventano componenti del COSA.

• Partecipano nell’organizzazione del fuso mitotico.

• I centrioli partecipano alla formazione di flagelli e ciglia.
  Esegui i compiti

1. Descrivi le funzioni degli organelli non membranosi.

2. Qual è la struttura della centrosfera.

Lezione 12. Biologia, 10-11 classe.
Studiate la lezione.
Lezione 8. Apparato nucleare

Nell’apparato nucleare si possono distinguere diversi complessi:

• Apparato superficiale del nucleo o carioteca

• Carioplasma, nucleoplasma, succo nucleare o cariolimfa

• Matrile nucleare

• Cromosoma.
  La carioteca è composta da diversi elementi:

• La membrana nucleare o cariolema

• Complessi proteici porosi

• La lamina periferica densa (PPP), che supporta la cariolema.
  

  Il cariolema è costituito da due membrane, una esterna e una interna. Queste membrane si fondono l’una nell’altra nei punti di poro, e tra di esse si trova lo spazio perinucleare. La membrana esterna del nucleo si continua direttamente con la membrana del reticolo endoplasmatico rugoso (rER), e attualmente si ritiene che l’apparato nucleare sia emerso come una parte specializzata del rER, la cui origine ha facilitato l'isolamento del materiale genetico dal resto del citoplasma. Sulla membrana esterna possono essere presenti ribosomi, inoltre vi sono numerosi trasportatori, enzimi e recettori. La cariolema è attraversata da numerosi pori, la cui quantità dipende dall'attività funzionale del nucleo. All'interno dei pori si trovano complessi porosi, la cui funzione principale è il trasporto specifico delle macromolecole dentro e fuori il nucleo. Ogni complesso poroso è formato da un sistema di granuli proteici, che comprende globuli periferici e uno centrale. I globuli periferici formano un anello esterno e uno interno, ognuno composto da 8 globuli. Questi anelli sono connessi al globulo centrale tramite proteine fibrillari, che conferiscono stabilità all’intero complesso. Il fissaggio degli anelli globulari periferici avviene grazie a interazioni idrofobiche con le membrane esterne e interne, nonché con la PPP. Attraverso il globulo centrale, mRNA viene trasportato dal nucleo al citoplasma, mentre peptidi e proteine vengono trasportati nel nucleo dal citoplasma, con un processo che richiede energia ATP. Le proteine che entrano nel nucleo sono dette nucleofile, poiché possiedono una sequenza segnale peptidica. Attr