Crea sito

Gli organuli citoplasmatici

All'interno della cellula eucariota animale sono presenti numerosi organuli che svolgono differenti funzioni necessarie alla sua sopravvivenza.

Gli organuli, assieme al citosol, formano il citoplasma. Durante la mitosi vengono divisi in modo sommario fra le due cellule figlie. 

Secondo una teoria evolutiva, gli organuli del citoplasma non sarebbero altro che organismi a sé stante parassiti o fagocitati dalle cellule primordiali che hanno sviluppato una simbiosi sempre più stretta, fino a diventarne parte integrante. A favore di questa teoria c'è il fatto che alcuni organuli (i cloroplasti, i mitocondri) contengono un DNA proprio e sono in grado di dividersi autonomamente.

mitocondri

I mitocondri sono organuli di forma generalmente allungata, racchiusi da due membrane. La membrana esterna si presenta liscia, mentre la membrana interna forma delle pieghe dette "creste mitocondriali", su cui avvengono alcune reazioni della respirazione cellulare (quelle della fosforilazione ossidativa) che portano alla sintesi di ATP. I mitocondri contengono un proprio DNA (dna mitocondriale) e alcuni ribosomi, che permettono a questo organulo di produrre alcune proteine e di autoduplicarsi in modo autonomo.

Struttura di un mitocondrio
Sezione di mitocondrio al microscopio elettronico

DNA mitocondriale

Il DNA mitocondriale umano è trasmesso ai figli solo per via materna. Durante la fecondazione solo la testa dello spermatozoo entra dell'ovocita e quindi i mitocondri (contenuti nel collo dello spermatozoo) rimangono fuori ed inoltre, qualora qualcuno riuscisse ad entrare, sarebbe subito distrutto. 

Per questo motivo il DNA mitocondriale dei figli è sempre uguale a quello della madre (fatte salve eventuali mutazioni) e, se la madre è affetta da una malattia a trasmissione mitocondriale, questa sarà ereditata da tutti i figli, mentre se ne è affetto il padre, non la erediterà nessuno.

Eva africana

Poichè un individuo eredita i mitocondri solo dalla propria madre, ne consegue che tutti gli esseri umani abbiano una linea di discendenza femminile da una donna che i ricercatori hanno soprannominato Eva mitocondriale.

Tuttavia, anallizzando il DNA mitocondriale di uomini e donne di etnie e regioni diverse si osservano molte differenze, che non sono altro che il risultato delle mutazioni che si sono succedute nel corso delle generazioni (la deriva genetica). Attraverso la tecnica dell'orologio molecolare, che mette in correlazione il passare del tempo con la deriva genetica osservata, si ipotizza che Eva, la prima donna, sia vissuta fra 100.000 e  200.000 anni fa in Africa.

ribosomi

I ribosomi sono costituiti da due subunità e sono formati da RNA ribosomiale (r-RNA, tre molecole nella subunità maggiore, una sola in quella minore) e da proteine oltre 80). Nelle fotografie al microscopio elettronico appaiono come dei granuli scuri presenti nel citoplasma, sul reticolo endoplasmatico rugoso e sulla membrana nucleare. 

La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine partendo dalle informazioni contenute in un filamento di RNA messaggero (m-RNA).

reticolo endoplasmatico

E' costituito da un sistema di membrane che formano un insieme di vescicole e tubuli intercomunicanti. 

Si distingue un reticolo endoplasmatico rugoso, caratterizzato dalla presenza di numerosi ribosomi sulla parte esterna della membrana, e un reticolo endoplasmatico liscio, caratterizzato dall'assenza di ribosomi sulle membrane. Il reticolo rugoso partecipa alla formazione delle proteine, che dopo essere state prodotte dai ribosomi vengono qui assemblate nella loro forma definitiva. Nel reticolo liscio avviene invece la sintesi dei lipidi.

Le due subunità di un ribosoma
Reticolo endoplasmatico ruvido e ribosomi

Apparato di Golgi

L'apparato di Golgi ha la funzione di rielaborare, selezionare ed esportare i prodotti cellulari. E' formato da sacche piatte chiamate cisterne, le cui pareri sono costituite da membrana cellulare, impilate le une sulle altre, all'interno delle quali vengono sintetizzati i carboidrati e modificate le proteine e i lipidi.

Vescicole provenienti dal reticolo endoplasmatico rugoso si fondono tra loro e formano, nei pressi della membrana nucleare, le cisterne dell'apparato di Golgi, in cui avvengono reazioni biochimiche che portano alla loro struttura finale molecole complesse (glicoproteine, glicolipidi) e indirizzate alla loro funzione, sia interna che esterna alla cellula. In particolare il Golgi svolge un ruolo fondamentale nella formazione dei lisosomi, che si formano da vescicole che si staccano dalle cisterne del Golgi rivolte verso la membrana cellulare.

centrioli

Il centriolo è una struttura cilindrica presente nel citoplasma, formato da nove triplette di microtubuli. I centrioli si trovano in coppia a costituire il centrosoma e, solitamente, sono disposti tra di loro a formare un angolo di 90°. Sono i responsabili della produzione dei microtubuli che costituiscono il fuso mitotico, hanno quindi un'importante funzione nella divisione cellulare. È stato osservato che distruggendo con un raggio laser i centrioli da una cellula, la capacità di divisione cellulare non viene persa, ma le cellule figlie risultano organizzate meno ordinatamente. Hanno la stessa struttura dei corpi basali, che si trovano alla base di ciglia e flagelli.

Struttura dell'apparato di Golgi
Struttura dei centrioli

lisosomi

I lisosomi sono delle vescicole presenti nel citoplasma e rappresentano il sistema digerente della cellula, in quanto sono responsabili della degradazione e della distruzione delle molecole estranee ingerite dalla cellula attraverso l'endocitosi e delle molecole e degli organuli cellulari non più funzionanti. Si formano da vescicole che si staccano dall'apparato di Golgi.