Istologia e Biologia Cellulare

Flashcard di vocabolario per la preparazione dell'esame di Istologia e Biologia Cellulare, contenenti definizioni rigorose, terminologia biologica specifica e schemi identificativi.

Istologia

Branca della biologia che studia la struttura microscopica dei tessuti animali e vegetali.

Capside

Involucro proteico che racchiude e protegge il genoma virale (a DNA o a RNA), composto da subunità strutturali denominate capsomeri.

Morfologie virali principali

Classificazione dei virus in base alla conformazione strutturale complessiva del capside: elicoidale (es. Tobacco Mosaic Virus), poliedrica (es. Adenovirus), sferica (es. Influenza Virus) e complessa (es. batteriofago).

Ciclo replicativo virale per penetrazione completa

Successione ordinata di eventi che comprende adsorbimento su recettori di membrana, penetrazione per endocitosi, scapsidazione, sintesi virale (trascrizione, traduzione e replicazione), assemblaggio/maturazione e rilascio per esocitosi o lisi.

Cellula procariote

Cellula di dimensioni comprese tra $0,5$ e $8\,\mu m$, priva di involucro nucleare compartimentato e di organuli membranosi, dotata di nucleoide con singolo cromosoma circolare, ribosomi $70S$, parete cellulare ed eventuali capsula, plasmidi, pili e flagelli.

Archebatteri (Archea)

Procarioti generalmente autotrofi che si distinguono dagli eubatteri per l'assenza di acido muramico nella parete cellulare e per la presenza di lipidi di membrana uniti mediante legami eterei.

Sincizio

Struttura cellulare multinucleata derivante dalla fusione di più cellule mononucleate distinte (come le fibre muscolari scheletriche o i macrofagi giganti).

Plasmodio

Massa citoplasmatica multinucleata originata da ripetute divisioni del nucleo non seguite dalla citodieresi (divisione del citoplasma).

Tonoplasto

Membrana semipermeabile che delimita il vacuolo centrale delle cellule vegetali, regolando il mantenimento dell'equilibrio osmotico e la pressione di turgore.

Plasmodesmi

Canali citoplasmatici microscopici che attraversano la parete cellulare delle cellule vegetali, consentendo lo scambio diretto di metaboliti e molecole segnale tra cellule contigue.

Glicogeno

Polisaccaride ramificato di riserva energetica tipico delle cellule animali, formato da unità di glucosio e immagazzinato prevalentemente nel fegato e nel muscolo scheletrico.

Trigliceridi

Lipidi di riserva idrofobici formati dalla condensazione di tre molecole di acidi grassi con una molecola di glicerolo, accumulati come gocce lipidiche negli adipociti.

Fosfolipide

Molecola anfipatica costituita da una testa polare idrofila (colina, gruppo fosfato e glicerolo) e due code apolari idrofobiche di acidi grassi, di cui una satura e una insatura contenente un doppio legame in cis.

Legame peptidico

Legame covalente che unisce due amminoacidi mediante reazione di condensazione tra il gruppo carbossilico ($-COOH$) di un residuo e il gruppo amminico ($-NH_2$) dell'altro, con contestuale eliminazione di una molecola d'acqua ($H_2O$).

Effettori allosterici

Molecole regolatrici (attivatori o inibitori) che si legano a siti specifici dell'enzima diversi dal sito catalitico, inducendo una modificazione conformazionale che ne aumenta o ne diminuisce l'attività catalitica.

Potere di risoluzione del microscopio ottico

Distanza minima a cui due punti distinti possono essere percepiti come separati, pari a circa $0,2\,\mu m$ nel microscopio ottico standard a luce visibile.

Microscopio confocale

Strumento ottico avanzato basato su illuminazione laser che scansiona selettivamente un singolo piano focale, eliminando la luce diffusa fuori fuoco per permettere ricostruzioni tridimensionali ad alta nitidezza.

Microscopia a forza atomica (AFM)

Tecnica di microscopia a scansione che impiega una sonda nanometrica oscillante per registrare le forze intermolecolari superficiali del campione, raggiungendo una risoluzione atomica fino a $0,25\,\text{nm}$.

FACS (Fluorescence-Activated Cell Sorting)

Metodologia citometrica che separa fisicamente singole popolazioni cellulari all'interno di una sospensione eterogenea, basandosi sulla deflessione elettrostatica indotta dall'emissione di fluorescenza eccitata da un raggio laser.

Modello a mosaico fluido

Modello architetturale della membrana biologica formulato come un doppio strato continuo di fosfolipidi anfipatici in stato semifluido nel quale sono libere di muoversi lateralmente proteine intrinseche ed estrinseche.

$$\text{Na}^+/\text{K}^+\text{-ATPasi}$$

Pompa ionica elettrogenica di classe P funzionante per trasporto attivo primario antiporto: idrolizza una molecola di ATP per espellere tre ioni $\text{Na}^+$ ed importare due ioni $\text{K}^+$, consumando fino al $40\%$ dell'energia cellulare basale.

Pompa SERCA

ATPasi calcio-dipendente situata sulla membrana del reticolo sarcoplasmatico/endoplasmatico che trasporta attivamente ioni $\text{Ca}^{2+}$ dal citosol al lume durante la fase di rilassamento muscolare.

Proteine SNARE

Complesso proteico di aggancio e fusione di membrana formato dall'appaiamento a quattro eliche tra una vSNARE vescicolare e tre eliche bersaglio (una tSNARE transmembrana e due fornite da SNAP-25).

Reticolo endoplasmatico rugoso (RER)

Compartimento membranoso formato da cisterne appiattite e parallele ricoperte sul versante citosolico da ribosomi, adibito alla sintesi, N-glicosilazione e ripiegamento delle proteine destinate a secrezione o membrane.

Reticolo endoplasmatico liscio (REL)

Rete tubulare priva di ribosomi preposta alla biosintesi dei fosfolipidi di membrana, al metabolismo del glicogeno, alla sintesi degli ormoni steroidei, alla detossificazione mediante idrossilazione e al sequestro di ioni $\text{Ca}^{2+}$.

Apparato del Golgi

Organello polarizzato scoperto da Camillo Golgi costituito da pile di cisterne appiattite divise in compartimento cis (rivolto al RER) e trans (rivolto alla periferia), deputato all'O-glicosilazione, alla modifica dei glicani e allo smistamento dei prodotti cellulari.

COP II e COP I

Complessi proteici di rivestimento vescicolare: COP II media il trasporto anterogrado dal reticolo endoplasmatico alla faccia cis del Golgi; COP I media il trasporto retrogrado verso il RE e tra le cisterne del Golgi.

Complesso del poro nucleare (NPC)

Struttura multiproteica ad anello a simmetria ottamerica che interrompe l'involucro nucleare; consente la diffusione passiva di composti idrosolubili fino a circa $9\,\text{nm}$ ($\approx 50.000\,\text{Da}$) e guida il trasporto attivo selettivo di macromolecole.

NLS (Nuclear Localization Signal)

Sequenza amminoacidica specifica presente su proteine destinate al nucleo, riconosciuta dalle importine per consentire il trasporto nucleocitoplasmatico dipendente dal gradiente di Ran-GTP.

Nucleolo

Sub-compartimento nucleare privo di membrana organizzato in pars granulare, pars fibrillaris e centro fibrillare, deputato alla trascrizione dei pre-rRNA e all'assemblaggio delle subunità ribosomiali $40S$ e $60S$.

Corpi di Cajal

Sub-organelli sferici nucleari di diametro $0,5-1\,\mu m$ composti da RNA e proteine, implicati nella biogenesi e maturazione degli spliceosomi e delle ribonucleoproteine snoRNP.

Legame fosfodiestere

Ponte covalente che unisce due nucleotidi adiacenti mediante attacco nucleofilo del gruppo $3'\text{-OH}$ del pentoso sul fosforo $\alpha$ di un nucleoside trifosfato in arrivo, con liberazione di pirofosfato (PPi).

B-DNA

Conformazione fisiologica predominante della doppia elica del DNA: andamento destrorso caratterizzato da un solco maggiore ampio e accessibile alle proteine e da un solco minore più stretto.

Nucleosoma e organizzazione cromatinica

Unità fondamentale della cromatina costituita da circa $146-150$ coppie di basi di DNA avvolte attorno a un ottamero istonico ($2\times\text{H2A}$, $2\times\text{H2B}$, $2\times\text{H3}$, $2\times\text{H4}$), distanziata da DNA linker e condensata dall'istone H1 nella fibra solenoide a $30\,\text{nm}$.

Frammenti di Okazaki

Brevi segmenti nucleotidici sintetizzati discontinuamente in direzione $5' \rightarrow 3'$ da parte della DNA polimerasi lungo il filamento lento (lagging) durante la replicazione semiconservativa.

Microtubulo

Cilindro cavo del citoscheletro con diametro esterno di $25\,\text{nm}$, costituito da 13 protofilamenti paralleli generati dalla polimerizzazione GTP-dipendente di eterodimeri di tubulina $\alpha$ e tubulina $\beta$.

Chinesina e dineina

Motori molecolari ATPasici associati ai microtubuli (MAP motrici): la chinesina trasporta carichi intracellulari in senso anterogrado verso l'estremità positiva ($+$, periferia), mentre la dineina si muove in senso retrogrado verso l'estremità negativa ($-$, centrosoma).

Sindrome di Kartagener

Patologia genetica causata da difetti strutturali e funzionali dei microtubuli che determina immobilità delle ciglia respiratorie (con infezioni croniche) e del flagello degli spermatozoi (con sterilità maschile).

Filamenti intermedi (IF)

Fasci proteici resistenti e apolari del citoscheletro (diametro $8-12\,\text{nm}$) formati da tetrameri ad $\alpha$-elica; comprendono cheratine (classi I e II), vimentina/desmina/GFA (classe III), neurofilamenti (classe IV) e lamine nucleari (classe V).

Fasi della mitosi

Sequenza mitotica della ripartizione cariocinetica equazionale: condensazione cromosomica (profase), allineamento sulla piastra equatoriale (metafase), segregazione dei cromatidi fratelli verso i poli opposti (anafase) e ricostruzione dei nuclei figli (telofase).

Fattore di promozione della maturazione (MPF)

Complesso chinasico eterodimerico composto dalla Ciclina B e dalla chinasi Cdk1 che si attiva al termine della fase G2 per innescare l'ingresso della cellula in mitosi.

Cardiolipina

Fosfolipide doppio caratteristico della membrana mitocondriale interna che ne riduce drasticamente la permeabilità e ottimizza l'efficienza dei complessi della catena respiratoria.

Metabolismo energetico mitocondriale

Via di estrazione aerobica dell'energia chimica che comprende la glicolisi citosolica ($2\,\text{ATP}$ netti), la decarbossilazione a ossidativa dell'acetil-CoA, il ciclo dell'acido citrico ($2\,\text{ATP}$) e la fosforilazione ossidativa tramite chemiosmosi ($32\,\text{ATP}$).

Fosfatasi acida

Enzima idrolitico marcatore universale dei lisosomi, attivo a pH compreso intorno a circa $5$.

Corpi residui (lisosomi terziari)

Vescicole derivanti da lisosomi secondari che contengono residui biologici intatti o materiale cellulare indigeribile, il cui accumulo intracellulare è correlato con la senescenza.

Catalasi

Enzima tipico della matrice perossisomiale che converte due molecole di perossido di idrogeno in acqua e ossigeno molecolare secondo la reazione $2\,\text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{H}_2\text{O} + \text{O}_2$.

Urato ossidasi

Enzima perossisomiale che catalizza la trasformazione dell'acido urico e ossigeno in allantoina e perossido di idrogeno nel catabolismo delle purine.