Gaetano Odierna » 6.Sguardo d'insieme ai virus, alla cellula procariotica ed eucariotica

Virus

I Virus (dal latino = veleno) sono agenti infettivi la cui diemsione va da 20 a 400 nanometri. Sono costituiti da DNA o RNA racchiuso in un involucro proteico, il capside. La forma del capside, spesso complessa, varia da un tipo di virus all’altro; sono parassiti cellulari, spesso patogeni. Si distinguono in:

• virus non rivestiti da membrana;
• virus rivestiti da membrana.

Forma e dimensione della cellula batterica

La cellula batterica è grande in genere di 1-2 micrometri, con variazioni comprese tra 0,2 a 30 micrometri. In base alla forma i batteri si distinguono in cocchi (sferici), bacilli (a bastoncello), spirilli (a spirale), vibrioni (a virgola), Spirochete (più curve).

Fig. A B C: Immagini di cellule batteriche osservate al Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) e post-colorate artificialmente. Immagine modificata da Purves et. 2000. Zanichelli editori.

Divisione cellula batterica

Schema della divisione della cellula batterica

Il DNA batterico è legato al mesosoma (A). Da tale punto inzia la duplicazione del DNA (B).

Contemporaneamente avviene la sintesi di nuovo citoplasma (in blu) e nuova parete (in verde scuro) e la separazione delle due molecole di DNA(C). Infine avviene la separazione delle cellule figlie mediante una scissione mediana (D). Le cellule figlie a loro volta vanno incontro a una nuova divisione (F).

Cellula Eucariotica

Eucariote – organismo unicellulare o pluricellulare, nelle cui cellule è distinguibile un nucleo e organelli interni delimitati da una membrana propria.

Struttura della cellula Eucariotica

Notare la presenza di compartimenti citoplasmatici delimitati da membrane. Il materiale nucleare è separato dal citoplasma da una doppia membrana.

Immagine da Alberts et al. 2004. L’essenziale di biologia cellulare e molecolare. Zanichelli Editore

Sguardo sintetico alla struttura e funzione dei compartimenti cellulari

Membrana plasmatica

Il confine esterno della cellula è rappresentato dalla membrana plasmatica, un foglio continuo di molecole di fosfolipidi spesso circa 4-5 nm in cui sono immerse varie proteine.

Alcune di queste proteine servono da pompa e da canali per il trasporto di molecole specifiche all’interno e all’esterno della cellula.

Reticolo endoplasmatico

E’ costituito da sacchi e tubuli di membrana che si estendono attraverso il citoplasma delle cellule eucariotiche a racchiudere un vasto spazio intracellulare. La membrana dell’ER è in continuità strutturale con la membrana esterna dell’involucro ed è importante nella sintesi e nel trasporto di lipidi e proteine di membrana.

Il reticolo endoplasmatio ruvido (ER ruvido) ha in genere la forma di foglietti appiattiti ed ha la faccia esterna costellata di ribosomi che stanno sintetizzando proteine.

Il reticolo endoplasmatico liscio (ER liscio) ha in genere una forma più tubulare e non ha ribosomi attaccati. Ha una funzione importante nel metabolismo dei lipidi.

Apparato di Golgi

Un sistema di sacchi appiattiti e impilati, circondati da una membrana, coinvolto nella modificazione, nella separazione e nell’impacchettamento di macromolecole per la secrezione o per la spedizione di altri organelli.

Intorno all’apparato di Golgi vi sono numerose piccole vescicole circondate da una membrana (50 nm o più) che trasportano materiale fra l’apparato di Golgi e altri compartimenti della cellula.

Sguardo sintetico alla struttura e funzione dei compartimenti cellulari

Lisosomi: vescicole circondare da una membrana che contengono enzimi idrolitici coinvolti nelle digestioni cellulari.

Perossisomi: vescicole circondare da una membrana che contengono enzimi ossidativi che generano e distruggono acqua ossigenata.

Il citoscheletro

Nel citosol schiere di filamenti proteici formano strutture reticolari che danno alla cellula la sua forma e forniscono una base per il movimento. Le tre specie principali di filamenti del citoscheletro sono:

1. microtubuli;
2. filamenti di actina;
3. filamenti intermedi.

I mitocondri

Con dimensioni simili a quelle di un batterio, i mitocondri sono le centrali elettriche di tutte le cellule eucariotiche, dove viene imbrigliata l’energia ottenuta combinando ossigeno con le molecole di cibo per produrre ATP.

Organelli speciali delle cellule vegetali

Cloroplasti: questi plastidi contenenti clorofilla sono organelli circondati da una doppia membrana che si trovano nelle piante superiori. Un sistema elaborato di membrane all’interno del cloroplasto contiene l’apparato fotosintetico.

Parete cellulare: le cellule vegetali sono circondate da una parete rigida composta da fibrille resistenti di cellulosa immerse in una matrice di altri polisaccaridi.

Vacuolo: grossa vescicola circondata da un’unica membrana che occupa fino al 90% del volume della cellula. Il vacuolo serve da riempitore e anche per la digestione intracellulare.

Il nucleo

Il nucleo è l’organello più cospicuo della cellula ed è separato dal citoplasma da un involucro che consiste di due membrane. Tutto il DNA cromosomico è racchiuso nel nucleo, sotto forma di fibre di cromatina nelle quali è associato ad una massa uguale di proteine istoniche. Il contenuto del nucleo comunica con il citosol per mezzo di aperture nell’involucro nucleare chiamate pori nucleari.