Biologia Cellulare

Flashcards per la preparazione all'esame di biologia.

Qual è una caratteristica fondamentale degli organismi viventi secondo la lezione?

Gli organismi viventi obbediscono alle stesse leggi della fisica e della chimica che determinano il comportamento dei sistemi non viventi.

Come vengono distinte le molecole in base alla loro interazione con l'acqua e quali sono le loro caratteristiche?

Idrofiliche: Molecole polari e cariche (ioni) che interagiscono con l'acqua e vengono portate in soluzione. Idrofobiche: Molecole apolari che non interagiscono con l'acqua e tendono ad aggregarsi tra loro.

Oltre all'acqua, da quali macromolecole è costituita la cellula?

Acidi nucleici, proteine, polisaccaridi e lipidi.

Quali sono le caratteristiche di un organismo vivente?

Composizione chimica, complessità e organizzazione gerarchica, metabolismo, omeostasi (interazione ambientale e regolazione), riproduzione, evoluzione.

Cosa determina l'unicità genetica e chimica in un organismo vivente?

L'unicità genetica è determinata dal materiale genetico unico per ogni individuo, necessario per la costruzione delle strutture cellulari e per lo svolgimento delle attività. L'unicità chimica è determinata dall'organizzazione molecolare unica ed estremamente complessa degli organismi viventi.

Qual è l'organizzazione gerarchica degli organismi viventi, partendo dall'unità fondamentale?

Atomi, molecole, componenti cellulari, cellule, tessuti, organi, sistemi complessi, organismo.

Quali sono le due vie principali del metabolismo e in cosa consistono?

Catabolica: degradazione, viene prodotta energia e disperso calore. Anabolica: sintesi, molecole nuove che devono essere sintetizzate per la vita della cellula, vengono richieste sostanze per far avvenire questa reazione.

Cosa sono gli enzimi?

Proteine che permettono le trasformazioni chimiche.

Cos'è un pathway metabolico?

È una serie di reazioni chimiche che avvengono all'interno della cellula.

Quali sono le due forme di riproduzione e come differiscono?

Asessuata: un organismo genera copie identiche di se stesso senza combinazione con un altro organismo. Sessuata: generazione di un nuovo individuo con ricombinazione genetica, derivante dalla fusione di due nuclei provenienti da individui diversi.

Cos'è LUCA nella teoria dell'evoluzione e qual è la sua importanza?

Last universal common ancestral (ultimo antenato comune universale).

Quali sono le componenti che caratterizzano tutte le cellule?

Materiale genetico, membrana plasmatica e citoplasma.

Come vengono divisi gli esseri viventi dal punto di vista organizzativo?

Monere (procarioti unicellulari), protisti (eucarioti unicellulari), funghi (eucarioti unicellulari e pluricellulari autotrofi), piante (eucarioti pluricellulari autotrofi) e animali (eucarioti pluricellulari eterotrofi).

Quali sono le tre funzioni essenziali per cui è progettato un microscopio?

Ingrandimento, contrasto e risoluzione.

Da cosa dipende il limite di risoluzione del microscopio?

Capacità della lente dell’obiettivo di raccogliere la luce, mezzo tra il campione e l’obiettivo, caratteristiche della luce (lunghezza d’onda).

Quali sono i due tipi principali di microscopio elettronico?

Transmission Electron Microscopy (TEM) e Scanning Electron Microscopy (SEM).

Cos'è la fluorescenza?

Assorbire la luce a una particolare lunghezza d'onda e riemetterla ad una lunghezza d'onda più lunga.

Con quali tipi di microscopi è possibile la visualizzazione con immunofluorescenza?

Visualizzazione con microscopio a fluorescenza o confocale.

Qual è l'elemento fondamentale di gran parte delle sostanze chimiche costitutive degli esseri viventi?

Il carbonio.

Quali sono le quattro classi principali di macromolecole biologiche?

Polisaccaridi, lipidi, proteine e acidi nucleici.

Cosa sono gli amminoacidi?

Molecole organiche contenenti sia gruppi carbossilici (–COOH) che amminici (–NH2) legati al carbonio α, assieme ad un idrogeno e a un gruppo variabile indicato con la lettera R (catena laterale).

Otto amminoacidi naturali vengono definiti essenziali in quanto devono essere assunti con la dieta visto che il nostro organismo non è in grado di sintetizzarli. Quali sono?

Valina, leucina, isoleucina, fenilalanina, treonina, lisina, triptofano e metionina.

Come si classificano i venti α-amminoacidi che costituiscono le proteine in base alle caratteristiche strutturali della loro catena laterale (R) che influenza in particolar modo la polarità della molecola?

Polari con carica, polari privi di carica e non polari.

Come avviene l'unione di due amminoacidi per formare il legame peptidico?

Tra il gruppo carbossilico –COOH di un amminoacido e il gruppo amminico –NH2 dell’altro con eliminazione di una molecola di H2O.

Quali sono le strutture secondarie delle proteine?

α-elica e β-sheet.

Cos'è il microscopio confocale o CLSM?

Il CLSM (Confocal Laser Scanning Microscope) è un microscopio a fluorescenza che permette di focalizzare un laser sul preparato e di raccogliere la luce proveniente solo da un piano focale, aumentando notevolmente la qualità (dettaglio e contrasto) dell’immagine.

Cosa si è evinto dall'esperimento di Anfinsen?

Si evince che prima avviene il completamento della struttura tridimensionale e poi, come conseguenza del folding, si formano i ponti a disolfuro, e i ponti a disolfuro stabilizzano la struttura terziaria.

Cosa fanno le proteine chaperon?

Sono proteine che si legano ad altri polipeptidi promuovendone il loro corretto ripiegamento e prevenendone l’aggregazione.

Come avviene la regolazione proteina?

Comprende sintesi e degradazione, isoforme proteiche, compartimentalizzazione e modulatori.

Come si comportano le proteine che legano il GTP?

Le proteine G si trovano nella conformazione attiva con GTP legato, mentre dopo aver idrolizzato il GTP a GDP liberano un fosfato e passano nella conformazione inattiva.

Qual è stata la conclusione dell'esperimento di Griffith del 1928?

Griffith giunse alla conclusione che una qualche sostanza proveniente dai batteri S doveva essere stata trasmessa ai batteri R vivi, causandone la trasformazione. Questa sostanza, non identificata, venne chiamata il “principio trasformante”.

Quali sono le 3 funzioni a cui aderisce il materiale genetico?

• Contiene l’informazione che codifica i caratteri ereditari, - Contiene l’informazione per dirigere la sua duplicazione (replicazione), - Contiene l’informazione per dirigere il processo di sintesi delle proteine (trascrizione).

Cos'è il genoma?

È l’informazione completa di un organismo.

Cos'è l'espressione genica?

Sintesi di un prodotto finale funzionale partendo dall’informazione codificata nel DNA.

Qual è il processo in cui si esprime l'espressione genica?

Trascrizione (nel nucleo) e traduzione (nel citoplasma).

Trascrizione: come fanno le RNA polimerasi a iniziare la trascrizione?

Le RNA polimerasi richiedono il concorso di numerose proteine per iniziare la trascrizione; i fattori di trascrizione sono proteine che si aggregano al promotore posizionando l’RNA polimerasi e aprendo la doppia elica per esporre il filamento stampo

Cosa permette l'attivazione della RNA polimerasi?

È il dominio delle RNA polimerasi detto CTD (dominio carbossi-terminale): 4 chinasi sono in grado di fosforilare questo enzima permettendo all'enzima di staccarsi dal complesso di preinizio e muoversi lungo lo stampo di DNA.

Quali sono i 3 passaggi della maturazione dell’RNA?

Capping (apposizione del cappuccio del 5’ messaggero), poliadenilazione (al 3’ viene posta una lunga coda di adenine) e splicing (rimozione degli introni e unione degli esoni).

Durane processo di splicing cosa formano degli snRNA e proteine unitamente?

snRNA e proteine formano le small nuclear ribonucleoprotein (snRNP) che, quando si associano al pre-mRNA, formano lo spliceosoma stesso.

Cos'è lo splicing alternativo?

È l'esclusione di alcuni esoni dalla molecola dell'RNA finale, portando alla produzione di RNA alternativi partendo da un unico pre-mRNA.

Cos'è il codice genetico

Specifiche triplette di basi corrispondono a specifici amminoacidi.

Cosa sono le molecole di tRNA?

Sono molecole adattatrici che fanno corrispondere ogni amminoacido al suo codone.

Com'è strutturata la traduzione?

È un ciclo costituito da 4 stadi con appositi codoni dell’RNA messaggero segnalano al ribosoma dove iniziare e dove terminare la traduzione.

Cosa sono i poliribosomi?

Enormi aggregati citoplasmatici costituiti da molti ribosomi attaccati a singoli mRNA.

Nel controllo post-tradizionale come avviene la demolizione delle proteine?

Proteine che devono essere degradate vengono aggiunte molecole di ubiquitina, specifiche vie metaboliche demoliscono le proteine (proteolisi) grazie a proteasi nel citosol.

Cos'è la membrana plasmatica?

È una barriera selettiva che definiscono i compartimenti interni di una cellula eucariote; servono per separare e proteggere i componenti chimici dall’esterno e continuo cambio molecolare e proteico.

Quali sono le funzioni delle proteine di membrana?

Transmembrana, trasportatore, recettori enzimi di membrana e di ancoraggio.

Quali sono i lipidi di membrana?

Fosfolipidi, colesterolo e glicolipidi.

Quali parametri influenzano la fluidità della membrana?

Temperatura- Transazione è sotto la quale la membrana passa da essere un liquido bidimensionale fluido a diventare un gel cristallino. Lunghezza delle catene idrocarburiche - Numero di atomi di C è direttamente proporzionale all’aumento della temperatura, le catene corte interagiscono fra loro dando fluidità e se aggiungo atomi di C aumenta la temperatura di transizione e Grado di saturazione che i doppi legami abbassano la temperatura di transizione e Presenza di molecole di colesterolo che aumenta de determina un irrigidimento

Membrana: quali son i movimenti dei lipidi nella membrana?

Rotaion su asse, diffusione laterale all’interno dello stesso strato e Momento flip-flop che è diffusione trasversale da uno strato all’altro e che ha bisogno di enzima flippasi.

Cos'è la FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching)?

E’ una metodica usata in generale per misurare cinetiche di diffusione in tessuti/cellule, tecnica di indagine microscopica.

Proteine cosa è la formazione delle zattere?

Derivano dal colesterolo e sfingolipidi che tendono a raggrupparsi in zone semisolide chiamate zattere lipidiche o lipid rafts, che sequestrano determinate proteine creando domini estinti sulla membrana plasmatica. Le proteine sono legate al glicosilfosfatidilinositolo.

Glucidici componente:

Glicoproteine transmembrana: proteine con legate catene oligosaccaridiche Proteoglicani: proteine legate a lunghe catene zuccherine Rivestimento cellulare: il glicocalice, strato carboidratico che ❑ Ha una funzione di protezione (stress meccanici, barriera per l’entrata dei microrganismi, lubrificazione infatti assorbe più acqua e rende la cellula più scivolosa che è molto utile esem. alle cellule del sangue così che non si aggreghino fra loro e che possano passare per spazi angusti) ❑ Ha un ruolo nel riconoscimento e nell’adesione cellulare, cellule diverse hanno glicocalice diverso dato dalle diverse componenti zuccherine es lectine le quali riconoscono e legano le catene polisaccaridiche del glicocalice ❑ Svolge la stessa funzione che il cortex ha nel lato interno ❑ Si dice che il glicocalice può rappresentare un’impronta cellulare delle cellule

Compartimenti della cellula componente:

Volume cellulare = 50% citosol, 22% mitocondri, 12% reticolo endoplasmatico, 6% nucleo, 3% apparato del Golgi All’interno della cellula avvengono reazioni diverse: compartimentazione fisica e biochimica.

Traffico endomembranoso: Come?

Formazione e fusione di vescicole per il trasporto di materiale tra i diversi organuli membranosi della cellula. Formazione di vescicole anche per il trasporto verso l’esterno/interno della cellula C’è un compartimento donatore all’interno del quale può esservi un cargo di proteine solubili, si ha una gemmazione di parte della membrana del compartimento donatore e la formazione di una vescicola di trasporto, poi vi è la fusione con liberazione del materiale nel compartimento target.

Retticolo: cosa fanno?

Derivano Reticolo endoplasmatico rugoso: sintesi proteica Reticolo endoplasmatico liscio: attivo nel metabolismo dei lipidi, le membrane sono curvate e tubulari e formano un sistema di canali interconnessi che si diramano nel citoplasma; svolge un ruolo centrale nella biosintesi deilipidi di membrana. Le molecole fosfolipidiche vengono sintetizzate sulle membrane del RE utilizzando precursori di origine citosolica. Vengono quindi aggiunte tutte allo strato citosolico della membrana.

Se il folding non avviene correttamente, cosa succede alle proteine?

Le proteine che, nonostante l’intervento delle proteine chaperon, non riescono ad assumere una conformazione corretta verranno degradate da specifiche proteasi nei proteasomi che si trovano nel citosol Le proteine mal ripiegate vengono trattenute nel RE dal legame con proteine chaperon che evitano che si aggreghino e le aiutano ad assumere la corretta conformazione. Le proteine non correttamente ripiegate possono accumularsi nel RE a velocità maggiore di quella con cui possono essere esportate nel citoplasma. L'accumulo di proteine non correttamente ripiegate è alla base di numerose patologie umane. Per limitare questi eventi dannosi, la cellula scatena una risposta alle proteine non ripiegate UPR.

Proteine che falliscono:

Si ha URP che se fallisca: apoptosi della cellula Nella proteina specifiche sequenze amminoacidiche funzionano come segnale e determinano il destino finale della proteina Smistamento di protezione- Sorting.

Apparato di Golgi che è diviso in tre porzioni è dove?

cis (di ingresso): stazione di smistamento che distingue fra le proteine da rispedire indietro al RE e quelle a cui è permesso continuare Intermedia Apicale (trans, di uscita): le proteine sono smistate in vescicole.

Comportamenti intracellulari: Cosa fanno i lisosomi?

Lisosomi : idrolisi acidi che degradazione intercellulare di materiale diverso e sono degli organelli che contengono enzimi idrolitici (funzionano solo nei lisosomi, il valore di pH acido ne impedisce la funzionalità nel citosol) che vanno a svolgere la loro funzione a un pH acido (4,6-5).

Trasporto: vie alla degradazione attraverso la digestione intracellulare di materiali provenienti da diverse origini come?

Fagocitosi che ha un ingresoo del materiale attraverso un fagosoma L’autofagia invece attraverso un autofagosoma dove organelli intracellulari vengono distrutti e la cellula ricicla i materiali Every via leads to the intracellular digestion of materials from different sources.

Metabilismo Energetci: altre importante forzioni che hanno i Mitocondri

Morte cellulare apoptosi e Omeostasi del calcio assieme al RE Coinvolti nella risposta di immunità innata

Cosa composta Il citoscheletro?

Microtubuli: lunghi cilindri cavi e rigidi formati da tubulina con diametro di 25 nm, sono più rigidi e presenti soprattutto a livello del centrosoma Filamenti intermedi: fibre proteiche simili a funi con diametro di 10 nm, filamenti flessibili che resistono a forze estensive molto forti, si allungano ma non sirimpono Filamenti di actina: polimeri a doppia elica costituiti da actina con diametro di 7 nm, presenti nelle zone periferiche della cellula

Cosa sono per il i microtubuli le MAP?

Non motrici che sono in grado di coordinare l'organizzazione dei microtubuli ne citoplasma e esempio alcune stabilizzano i microtubuli legandosi alle loro terminazioni mentre altre ne favoriscono la depolimerizzazione (e esempio proteine cappuccio) and Moltrici come chinesine e dineine le quali sono proteine motrici che insieme all’interazione con i microtubuli, sono responsabili del trasporto di materiale vescicole, organelli all’interno della cellula, che consentono un trasporto veloce e polarizzato) sono le MAP

Quali proprietà hanno tessuti nel corpo umano?

Riveste superficie e sono tenute insieme da particolari giunzioni e connetivà per sostegno e muscolari per movimento.

Quali sono le proprietà e i comportamenti delle Guinzoni Comunicanti - Gap Junctions

Formano canali per comunicazione tra membrane plasmatiche e che sono costituito da proteine transmembrana: le connessine. Ogni connessione forma 2 canali le quali formano 2 cilindri cavi che sporgono dalla cellula formando un connessone. Ogni giunzione può contenere da 10 a 100 connessoni mentre ogni singolo connessone era costituito da 6 unità di connessina. Tipiche di cellule cardiache e nervose, le quali permette accoppiamento elettrico e metabolico.

Quali sono le proprietà e i comportamenti delle Guinzioni Occludente - Tight Juntion?

Saldano in modo stretto 2 cellule vicine in un foglietto epiteliale per impedire il passaggio di molecole extracellulari tra una cellula e l’altra Costituite da proteine transmembrana come le claudine e le occludine Coinvolte nel mantenimento della polarità epiteliale perché impediscono il movimento laterale dei lipidi e delle proteine di membrana.

Quali sono le proprietà e i comportamenti delle Giunzione Ancoraggio?

Due molecole identiche di caderina situate nelle membrane plasmatiche di cellule adiacenti stabiliscono un legame all’esterno della cellula Sulsul versante citosolico le caderine si collegano ai filamenti di actina o di cheratina tramite proteine di collegamento Affinché avvengano i legami omofilici tra cadeine c’è bisogno di calcio.

Che formata e le macromolecole hanno la matrice extracelllulare?

Proteine strutturali (collagene e elastine) Complessi di proteine e polisaccaridi (proteoglicani) Glicoproteine adesive (fibronectine e laminine) che le mediano adesione tra le cellule e tra le cellule ed i loro substrati.

nucleo: lammina cosa fa?

La lamina nucleare riveste e serve per dare la dimensione al nucleo. Mentre lamatrcie, invece di fare lamine la si ritrova quando si solubizza.