Caratteristiche degli organelli cellulari e vegetali, funzioni

IL Organelli cellulari Sono le strutture interne che compongono le cellule - come "piccoli organi" - che eseguono funzioni strutturali, metaboliche, sintetiche, di produzione e del consumo di energia.

Queste strutture sono contenute nel citoplasma cellulare e, in generale, tutte le cellule eucariotiche sono composte da un set di base di organelli intracellulari. Questi possono distinguere tra membranosa (hanno membrana plasmatica) e non membranosa (mancano di membrana plasmatica).

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Ogni organello ha una serie di proteine ​​esclusive che si trovano generalmente nella membrana o all'interno dell'organello.

Esistono organelli responsabili della distribuzione e del trasporto di proteine ​​(lisosomi), altri svolgono funzioni metaboliche e bioenergetiche (cloroplasti, mitocondri e perossisomi), di struttura cellulare e movimento (filamenti e microtubuli) e ci sono quelli che sono parte di Il telefono cellulare di superficie (membrana al plasma e parete cellulare).

Le cellule procariotiche mancano di organelli membranosi, mentre nelle cellule eucariotiche possiamo trovare entrambi i tipi di organelli. Queste strutture possono anche essere classificate in base alla funzione che svolgono nella cellula.

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Organelli: membranoso e non membranoso

Organelli membranosi

Questi organelli hanno una membrana plasmatica che consente al mezzo interno di essere separato dal citoplasma cellulare. La membrana ha forme vescicolari e tubolari e può essere pieghettata come nel reticolo endoplasmatico liscio o piegata nell'organello come nei mitocondri.

Questa organizzazione della membrana plasmatica negli Organelli consente di aumentare la sua area superficiale e anche formare sotto-partizioni intracellulari in cui varie sostanze come le proteine ​​sono immagazzinate o secrete.

Tra gli organelli con membrana troviamo quanto segue:

-Membrana cellulare, che delimita la cellula e altri organelli cellulari.

-Reticolo endoplasmatico rozzo (RER), in cui vengono eseguite la sintesi proteica e la modifica della proteina recentemente sintetizzata.

-Reticolo endoplasmatico liscio (Rel), in cui i lipidi e gli steroidi sono sintetizzati.

-Apparato Golgi, modifica e confezionamento di proteine ​​e lipidi per il trasporto.

-Endosomi, partecipare all'endocitosi e anche classificare e reindirizzare le proteine ​​verso le loro destinazioni finali.

-Lisosomi, contengono enzimi digestivi e partecipano alla fagocitosi.

-Vescicole di trasporto, traduci materiale e partecipa all'endocitosi e all'esocitosi.

-Mitocondri e cloroplasti, producono ATP fornendo la cellula energetica.

-I perossisomi, intervengono nella produzione e nel degrado di H₂O₂ e acidi grassi.

Organelli non membrani

Questi organelli non hanno una membrana plasmatica che li delimita, e in esse le proteine ​​esclusive sono generalmente auto-acquisite nei polimeri che fanno parte degli elementi strutturali del citoscheletro.

Tra gli organelli citoplasmatici non membrani che troviamo:

-Microtubuli, che costituiscono citoscheletro in combinazione con microfilamenti di actina e filamenti intermedi.

-I filamenti fanno parte del citoscheletro e sono classificati come microfilamenti intermedi e filamenti.

-Centrioli, strutture cilindriche da cui derivano i corpi basali delle ciglia.

-I ribosomi, intervengono nella sintesi proteica e sono composti da RNA ribosomiale (RNAR).

Organelli nelle cellule animali

Cellula animale (fonte: animale_cell_structure_en.SVG: Ladyofhats (Mariana Ruiz) Derivative Work: Mel 23 Talk [Dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Gli animali incontrano protezione quotidiana, cibo, digestione, movimento, riproduzione e persino attività di morte. Molte di queste attività sono anche svolte all'interno delle cellule che compongono questi organismi e sono eseguite da organelli cellulari che compongono la cellula.

In generale, tutte le cellule in un organismo hanno la stessa organizzazione e usano meccanismi simili per svolgere tutte le loro attività. Tuttavia, alcune cellule possono specializzarsi sia in una o più funzioni che differiscono dalle altre avendo un numero o una dimensione maggiore di determinate strutture o regioni cellulari.

Due regioni o compartimenti principali possono essere differenziati all'interno delle cellule: il nucleo, che è l'organello più prominente delle cellule eucariotiche, e il citoplasma contenuto negli altri organelli e alcune inclusioni nella matrice citoplasmatica (come soluti e molecole organiche).

Nucleo

Il nucleo è il più grande organello della cellula e rappresenta la caratteristica più eccezionale delle cellule eucariotiche, essendo ciò che le differenzia dalle cellule procariotiche. È ben delimitato da due membrane o impacchi nucleari che hanno i pori. All'interno del nucleo c'è il DNA sotto forma di cromatina (condensa e lassista) e nucleolo.

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Le membrane nucleari consentono l'interno del nucleo del citoplasma cellulare, oltre a servire come struttura e supporto di detto organello. Questo avvolgimento è costituito da una membrana esterna e interna. La funzione del nucleare avvolto è prevenire il passaggio delle molecole tra l'interno nucleare e il citoplasma.

I complessi Poros nelle membrane nucleari consentono il passaggio selettivo di proteine ​​e RNA, stabile mantenendo la composizione interna del nucleo e anche realizzando ruoli chiave nella regolazione dell'espressione genica.

In questi organelli il genoma cellulare è contenuto, quindi funge da magazzino per le informazioni genetiche della cellula. La trascrizione e l'elaborazione dell'RNA e la replicazione del DNA si verificano all'interno del nucleo e si verifica solo la traduzione al di fuori di questo organello.

Membrana plasmatica

Membrana plastmatica

La membrana plasmatica o cellulare è una struttura composta da due strati di lipidi anfipatici, con una parte idrofobica e un altro idrofilo (doppio strato lipidico) e alcune proteine ​​(integrali di membrana e periferica). Questa struttura è dinamica e partecipa a vari processi fisiologici e biochimici delle cellule.

La membrana plasmatica è responsabile di mantenere isolata l'interno cellulare dell'ambiente circostante. Controlla il passaggio di tutte le sostanze e le molecole che entrano e lasciano la cellula attraverso vari meccanismi come la semplice diffusione (a favore di un gradiente di concentrazione) e il trasporto attivo, dove sono richieste proteine ​​di trasporto.

Reticolo endoplasmatico rugoso

Il reticolo endoplasmatico è costituito da una rete di tubuli e borse (carri armati) che sono circondati da una membrana che si estende dal nucleo (membrana nucleare esterna). Questo è anche uno dei più grandi organelli delle cellule.

Il reticolo endoplasmatico rozzo (RER) ha un gran numero di ribosomi sulla sua superficie esterna e contiene anche vescicole che si estendono all'apparato del Golgi. Compone il sistema di sintesi della proteina cellulare. Le proteine ​​sintetizzate vanno ai serbatoi RER dove vengono trasformate, accumulate e trasportate.

Le cellule secretorie e quelle che hanno una grande quantità di membrana plasmatica, come i neuroni, hanno reticoli endoplasmatici approssimativi ben sviluppati. I ribosomi che compongono il RER sono responsabili della sintesi di proteine ​​di secrezione e proteine ​​che compongono altre strutture cellulari come lisosomi, apparato di Golgi e membrane.

Reticolo endoplasmatico liscio

Il reticolo endoplasmatico liscio (Rel) è coinvolto nella sintesi di lipidi e manca di ribosomi associati alla membrana. È costituito da tubuli corti che tendono ad avere una struttura tubolare. Può essere separato da rer o essere un'estensione.

Le cellule associate alla sintesi di lipidi e secrezione di steroidi hanno relè molto sviluppati. Questo organello interviene anche nei processi di disintossicazione e coniugazione di sostanze dannose, essendo altamente sviluppata nelle cellule epatiche.

Hanno enzimi che modificano composti idrofobici come pesticidi e sostanze carcinogene, trasformandoli in prodotti idrosolubili che sono facilmente degradati.

Apparato Golgi

Nell'apparato Golgi, nel reticolo endoplasmatico vengono ricevute proteine ​​sintetizzate e modificate. In questo organello, queste proteine ​​possono subire altre modifiche per essere finalmente trasportate a lisosomi, membrane plasmatiche o destinate alla secrezione. Le glicoproteine ​​e le sfingomyeline sono sintetizzate nell'apparato Golgi.

Questo organello è costituito da specie di borse conosciute di membrana note come carri armati e vescicole associate presenti. Le cellule che secernono le proteine ​​per esocitosi e quelle che sintetizzano la membrana e le proteine ​​associate alle membrane hanno dispositivi Golgi molto attivi.

La struttura e la funzione dell'apparato Golgi presenta la polarità. La porzione più vicina al rer è chiamata cis-golgi rossa (CGN) e ha una forma convessa. In questa regione le proteine ​​del reticolo endoplasmatico entrano, da trasportare all'interno dell'organelo.

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Lo stack di Golgi costituisce la regione media dell'organello ed è qui che vengono svolte le attività metaboliche di detta struttura. La regione maturativa del complesso Golgi è nota come rete trans-Golgi.

Lisosomi

Parte di una cellula, incluso il lisosoma

I lisosomi sono organelli che contengono enzimi in grado di degradare proteine, acidi nucleici, carboidrati e lipidi. Sono fondamentalmente il sistema digestivo delle cellule, degradando i polimeri biologici catturati dalla cellula esterna e dalle cellule delle cellule (autofagia).

Sebbene possano presentare forme e dimensioni diverse, a seconda del prodotto catturato per la digestione, questi organelli sono generalmente vacanti sferici densi.

Le particelle catturate dall'endocitosi vengono trasportate in endosomi che maturano successivamente ai lisosomi mediante l'aggregazione di idrolasi acide dall'apparato del Golgi. Queste idrolasi sono responsabili di degradanti proteine, acidi nucleici, polisaccaridi e lipidi.

Perossisomi

Rappresentazione grafica di un perossisoma.
Fonte: Rock 'n Roll [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0/]]

I perossisomi sono piccoli organelli (microcurni) con una semplice membrana plasmatica, che contengono enzimi ossidativi (perossidasi). La reazione di ossidazione effettuata da questi enzimi produce perossido di idrogeno (H₂O₂).

In questi organelli, la catalasi è responsabile della regolazione e della digere di H₂O₂ Controllo della concentrazione di cellule. Le cellule epatiche e i reni hanno quantità significative di perossisomi, essendo questi principali centri di disintossicazione dell'organismo.

Il numero di perossisomi contenuti in una cellula è regolato in risposta alla dieta, il consumo di alcuni farmaci e in risposta a vari stimoli ormonali.

Mitocondri

Mitocondri. Preso e curato da: Ladyofhats [CC0].

Le cellule che consumano e generano importanti quantità di energia (come le cellule muscolari striate) hanno abbondanti quantità di mitocondri. Questi organelli rappresentano un ruolo critico nella produzione di energia metabolica nelle cellule.

Sono responsabili della produzione di energia sotto forma di ATP dalla degradazione di carboidrati e acidi grassi, attraverso il processo di fosforilazione ossidativa. Possono anche essere descritti come generatori di energia mobile in grado di muoversi nella cella, fornendo l'energia necessaria.

I mitocondri sono caratterizzati contenenti il ​​proprio DNA e possono codificare RNAT, RNAR e alcune proteine ​​mitocondriali. La maggior parte delle proteine ​​mitocondriali sono tradotte in ribosomi e trasportate in mitocondri mediante azione specifica segnali.

L'assemblaggio dei mitocondri implica le proteine ​​codificate dal loro stesso genoma, altre proteine ​​codificate nel genoma nucleare e nelle proteine ​​importate dal citosol. La quantità di questi organelli aumenta per divisione durante l'interfaccia, sebbene queste divisioni non siano sincronizzate con il ciclo cellulare.

Ribosomi

I ribosomi sono piccoli organelli che partecipano alla sintesi proteica. Questi sono composti da due subunità sovrapposte una sull'altra, che contengono proteine ​​e RNA. Svolgono un ruolo importante nella costruzione di catene polipeptidiche durante la traduzione.

I ribosomi possono essere liberi nel citoplasma o associati al reticolo endoplasmatico. Partecipando attivamente alla sintesi proteica, sono uniti dall'RNAM in catene fino a cinque ribosomi chiamati poliribosomi. Le cellule specializzate nella sintesi proteica hanno grandi quantità di questi organelli.

Organelli nelle cellule vegetali

Morfoanatomia di una cellula vegetale (fonte: ævar arnfjörð bjarmason/galleria via wikimedia comuni)

La maggior parte degli organelli precedentemente descritti (nucleo, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, ribosomi, membrana plasmatica e perossisomi) sono parte delle cellule vegetali, dove fondamentalmente svolgono le stesse funzioni delle cellule animali.

Gli organelli principali nelle cellule vegetali, che li differenziano da altri organismi sono plastidi, vacuole e parete cellulare. Questi organelli sono circondati da membrana citoplasmatica.

Parete cellulare

La parete cellulare è una rete glicoproteica esistente in tutte le cellule vegetali. Esercita un ruolo importante nello scambio cellulare di sostanze e molecole e nella circolazione dell'acqua a diverse distanze.

Questa struttura è costituita da cellulosa, emicellula, pectine, lignina, suberina, polimeri fenolici, ioni, acqua e varie proteine ​​strutturali ed enzimatiche. Questo organello ha origine in citochinesi con l'inserimento della placca cellulare, che è una partizione formata dalla fusione delle vescicole di Golgi al centro della figura mitotica.

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I polisaccaridi complessi della parete cellulare sono sintetizzati nell'apparato del Golgi. La parete cellulare, nota anche come matrice extracellulare (MEC) non solo fornisce durezza e forme definite alla cellula, ma partecipa anche a processi come la crescita cellulare, la differenziazione e la morfogenesi e le risposte agli stimoli ambientali.

Vacuolas

I vacuole sono uno dei più grandi organelli presenti nelle cellule vegetali. Sono circondati da una membrana semplice e sono a forma di sacchetti, conservando acqua e riserve sostanze come amidi e grassi o sostanze di rifiuti e sali. Sono composti da enzimi idrolitici.

Intervenire nei processi di esocitosi e endocitosi. Le proteine ​​trasportate dall'apparato Golgi entrano nei vacuoli, che assumono la funzione dei lisosomi. Partecipano anche al mantenimento della pressione della turgidità e dell'equilibrio osmotico.

Plastidios

I plastidi sono organelli circondati da una doppia membrana. Sono classificati come cloroplasti, amiloplasti, cromoplasti, oleinoplasti, proteinoplasti, proplastici ed etioplastos.

Questi organelli sono semi -autonomi, perché contengono il loro genoma noto come nucleoide nell'organelo o nella matrice di stroma, oltre a una macchina di replica, trascrizione e traduzione.

I Plastidios svolgono varie funzioni nelle cellule vegetali, come la sintesi di sostanze e lo stoccaggio dei nutrienti e i pigmenti.

Tipi di plastica

I cloroplasti sono considerati i plastidi più importanti. Sono tra i più grandi organelli delle cellule e si trovano in varie regioni al suo interno. Sono presenti in foglie e tessuti verdi, contenenti clorofilla. Intendono nella raccolta di energia solare e nella fissazione del carbonio atmosferico nel processo di fotosintesi.

-Gli amiloplasti si trovano nei tessuti di riserva. Mancano la clorofilla e sono pieni di amido, fungendo da loro magazzino e anche nella radice cofia partecipano alla percezione gravitropica.

-I cromoplasti immagazzinano pigmenti chiamati carotene, che sono associati alle colorazioni arancione e gialle di autunno, fiori e frutti.

-Gli oleinoplasti memorizzano oli mentre proteine ​​proteine.

-I proplastidi sono piccoli plastidi trovati nelle cellule meristematiche delle radici e degli steli. La sua funzione non è molto chiara, anche se si ritiene che siano precursori degli altri plastidi. Il riforma del proplasticing è associato alla riespressione di alcuni plastidi maturi.

-Gli etioplasti si trovano nei cotiledoni di piante coltivate nel buio. Se esposti alla luce differiscono rapidamente dai cloroplasti.

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