Biologia Cellulare e Molecolare: Basi della Vita

Flashcard di biologia cellulare focalizzate su componenti inorganiche e organiche, strutture della membrana, traffico vescicolare, citoscheletro, metabolismo energetico e ciclo cellulare.

Acqua libera

Acqua che circola liberamente dentro a cavità o vacuoli e che la cellula può cedere in condizioni di disidratazione.

Acqua legata

Acqua unita elettrostaticamente alle macromolecole; non viene ceduta in caso di disidratazione e la sua asportazione causa la morte cellulare.

Proteine strutturali

Proteine che svolgono principalmente una funzione meccanica all'interno della cellula.

Enzimi

Proteine catalitiche che accelerano la velocità di specifiche reazioni chimiche.

Proteine di trasporto

Proteine che si legano a sostanze poco idrosolubili permettendone il trasporto nei liquidi corporei.

Virus

Forme di vita non cellulari composte unicamente da un acido nucleico e un capside proteico, incapaci di svolgere funzioni proteiche autonome.

Anabolismo

Fenomeni di costruzione della materia vivente che prevalgono nei primi anni di vita.

Catabolismo

Fenomeni di distruzione della materia vivente che prevalgono durante la vecchiaia.

Ipertrofia

Fenomeno in cui le cellule aumentano le proprie dimensioni senza dividersi.

Tropismo positivo

Risposta positiva allo stimolo in cui la cellula si muove verso la fonte di esso.

Tropismo negativo

Risposta negativa allo stimolo in cui la cellula si allontana dalla fonte di esso.

Iperplasia

Processo di riproduzione cellulare che porta all'aumento del numero di cellule in un tessuto.

Proteine integrali

Proteine di membrana parzialmente o interamente immerse nel doppio strato fosfolipidico.

Proteine estrinseche

Proteine di membrana legate alle teste polari dei fosfolipidi, non immerse nel doppio strato.

Diffusione semplice

Trasporto passivo di piccole molecole apolari che diffondono secondo gradiente di concentrazione senza dispendio energetico.

Diffusione facilitata

Trasporto passivo in cui molecole polari e ioni diffondono secondo gradiente elettrochimico senza consumo di energia.

Trasporto attivo

Spostamento di sostanze contro gradiente di concentrazione o elettrochimico con utilizzo di energia.

Uniporto

Tipo di trasporto attivo in cui viene trasportato un solo tipo di soluto.

Simporto

Trasporto attivo contemporaneo di due soluti nella stessa direzione.

Antiporto

Trasporto attivo contemporaneo di due soluti in direzioni opposte.

Cisterna perinucleare

Lo spazio delimitato dai due foglietti paralleli dell'involucro nucleare.

Lamina nucleare

Strato di materiale filamentoso composto dalle proteine lamine (A, B e C) a contatto con la membrana nucleare interna.

Importine ed esportine

Proteine regolatrici che riconoscono le sequenze segnale (come NLS) per il passaggio di molecole grandi attraverso i pori nucleari.

MARs (Matrix Associated Regions)

Sequenze di DNA che si legano alle proteine della matrice nucleare per l'organizzazione della cromatina.

Nucleolo

Sottostruttura nucleare dove viene sintetizzato l'RNA ribosomiale e vengono assemblati i ribosomi.

Pars granulosa

Componente del nucleolo costituita da subunità ribosomiali in maturazione (circa $15\,nm$).

Istoni

Proteine basiche cariche positivamente responsabili della compattazione del DNA.

Nucleosomi

Struttura base della cromatina formata da $146$ paia di basi di DNA avvolte due volte su un ottamero istonico.

Fibra da $30\,nm$

Stadio della cromatina attiva in interfase caratterizzato da un aspetto sinusoidale dovuto alle interazioni degli istoni H1.

Capping

Processo di maturazione dell'mRNA in cui viene aggiunta una struttura protettiva all'estremità $5'$ per il riconoscimento da parte dei ribosomi.

Poliadenilazione

Aggiunta di una coda poli-A all'mRNA per proteggere il trascritto dalla degradazione e favorirne il trasporto.

Splicing

Processo in cui lo spliceosoma rimuove gli introni (sequenze non codificanti) e unisce gli esoni.

Splicing alternativo

Fenomeno che permette di ottenere proteine diverse a partire dallo stesso gene unendo esoni in combinazioni differenti.

Struttura primaria (proteine)

Sequenza lineare degli amminoacidi lungo la catena polipeptidica legati da legami forti.

Struttura secondaria (proteine)

Organizzazione spaziale regolare come l'$\alpha$-elica o il $\beta$-foglietto.

Acetilazione degli istoni

Modificazione chimica che rimuove le cariche positive degli istoni facilitando i processi trascrizionali.

Reticolo endoplasmatico liscio (REL)

Organulo privo di ribosomi deputato alla sintesi dei lipidi, detossificazione e metabolismo del glicogeno.

Reticolo endoplasmatico rugoso (RER)

Sistema di cavità con ribosomi associati alla superficie impegnato nella sintesi e nel controllo delle proteine.

Chaperonine

Proteine che controllano e facilitano il corretto ripiegamento (folding) delle catene polipeptidiche nel RER.

N-glicosilazione

Modificazione proteica nel RER dove uno zucchero viene legato a un residuo di asparagina.

Sistema ubiquitina-proteosoma

Meccanismo ATP-dipendente per la degradazione di proteine solubili denaturate o non funzionanti marcate con ubiquitina.

Apparato di Golgi

Organulo che rielabora, seleziona ed esporta i prodotti cellulari e sintetizza polisaccaridi.

Flusso vescicolare anterogrado

Movimento delle vescicole dalla faccia Cis alla faccia Trans dell'apparato di Golgi.

COP1

Rivestimento proteico di vescicole responsabili del trasporto retrogrado dal Golgi verso il reticolo endoplasmatico.

COP2

Rivestimento proteico di vescicole responsabili del trasporto anterogrado dal reticolo endoplasmatico al Golgi.

Esocitosi

Processo di fusione di una vescicola citoplasmatica con la membrana plasmatica per riversare il contenuto all'esterno.

Esocitosi regolata

Secrezione che avviene solo in risposta a stimoli specifici, tipica di ghiandole e neuroni, con vescicole rivestite di clatrina.

Lisosomi

Organuli contenenti idrolasi acide (attive a pH $\approx 5$) capaci di degradare macromolecole e componenti cellulari.

M6P (Mannosio 6-fosfato)

Marcatore utilizzato dal Trans-Golgi per indirizzare le idrolasi acide verso i precursori dei lisosomi.

Triskelion

Esamero formato da tre catene leggere e tre pesanti di clatrina che riveste le vescicole di endocitosi.

Endosomi precoci

Vescicole di endocitosi che hanno perso il rivestimento di clatrina prima di raggiungere il compartimento bersaglio.

Pinocitosi

Ingresso di piccole quantità di liquido extracellulare tramite invaginazioni della membrana.

Caveole

Vescicole di membrana rivestite di caveolina coinvolte in potocitosi, transcitosi e trasduzione del segnale.

Fagocitosi

Processo di internalizzazione e degradazione di particelle di grandi dimensioni o microrganismi tramite fagosomi.

Autofagia

Via degradativa in cui gli organuli cellulari obsoleti vengono inglobati in membrane del RE e fusi con i lisosomi.

Microfilamenti

Elementi del citoscheletro costituiti da actina che determinano la forma della superficie cellulare e consentono il movimento.

Microtubuli

Strutture cilindriche formate da tubulina che dirigono il trasporto intracellulare e formano il fuso mitotico.

Filamenti intermedi

Componenti del citoscheletro che forniscono forza meccanica e resistenza agli stress.

Stress fiber

Fasci spessi di microfilamenti associati alla miosina II con funzione contrattile.

Cell cortex

Rete di filamenti di actina situata al di sotto della membrana plasmatica per il supporto strutturale.

Colchicina

Sostanza che si lega alla tubulina impedendone la polimerizzazione e disgregando il fuso mitotico.

Taxolo

Sostanza che stabilizza i microtubuli impedendone la depolimerizzazione.

Miosine

Proteine motrici che si muovono lungo i filamenti di actina utilizzando energia derivata dall'ATP.

Chinesine

Proteine motrici associate ai microtubuli che si muovono verso l'estremità $+$ (trasporto anterogrado).

Dineine

Proteine motrici associate ai microtubuli che si muovono verso l'estremità $-$ (trasporto retrogrado).

Vimentina

Proteina dei filamenti intermedi tipica dei tessuti connettivi.

Desmina

Proteina dei filamenti intermedi fondamentale per l'integrità strutturale delle cellule muscolari.

Integrine

Proteine di membrana responsabili dell'adesione cellula-substrato.

Caderine

Proteine coinvolte nell'adesione cellula-cellula in presenza di ioni calcio.

Giunzioni occludenti

Barriere che sigillano lo spazio intercellulare impedendo il flusso di ioni e definendo la polarità cellulare.

Giunzioni comunicanti

Canali aperti (gap junctions) che permettono il passaggio di piccole molecole e ioni tra cellule adiacenti.

Emidesmosomi

Giunzioni ancoranti che legano la membrana plasmatica basale alla lamina basale sottostante.

Lamellipodi

Espansioni cellulari piatte contenenti una rete di microfilamenti di actina ortogonali usate durante la migrazione.

Chemiotassi

Movimento cellulare orientato in risposta a gradienti di segnali chimici.

Traslocasi TOM e TIM

Complessi proteici responsabili del trasporto di proteine attraverso le membrane mitocondriali (esterna ed interna).

Cardiolipina

Lipide caratteristico della membrana mitocondriale interna, simile a quello dei batteri.

Complesso F1F0

ATP sintasi mitocondriale: F0 agisce come canale protonico e F1 sintetizza ATP.

Glicolisi

Serie di 10 reazioni nel citosol che scinde il glucosio in due molecole di piruvato senza ossigeno.

Ciclo di Krebs

Serie di reazioni nella matrice mitocondriale che ossida l'acetil-CoA producendo NADH, FADH2 e CO2.

Fosforilazione ossidativa

Processo mitocondriale dove il flusso di elettroni attiva pompe protoniche per creare un gradiente utilizzato per produrre ATP.

Apoptosi

Morte cellulare programmata caratterizzata da condensazione della cromatina e frammentazione in corpi apoptotici.

Caspasi

Proteasi sintetizzate come pro-enzimi inattivi che eseguono il processo di morte cellulare programmata.

Apoptosoma

Complesso formato da Apaf-1, citocromo C e pro-caspasi-9 per l'attivazione della via intrinseca dell'apoptosi.

Bcl-2

Famiglia di proteine che regola il rilascio del citocromo C dal mitocondrio, con membri pro- e anti-apoptotici.

Fase S

Fase del ciclo cellulare dedicata alla sintesi degli acidi nucleici e alla duplicazione del DNA.

Fase G0

Stato di quiescenza in cui le cellule (come i neuroni) sono incapaci di dividersi.

Coesine

Proteine che tengono uniti i cromatidi fratelli dopo la duplicazione e fino all'anafase.

Condensina

Complesso proteico che media i legami incrociati nel DNA per permettere la condensazione dei cromosomi.

Profase

Prima fase della mitosi: condensazione dei cromosomi, scomparsa del nucleolo e formazione del fuso mitotico.

Metafase

Fase della mitosi in cui i cromosomi si allineano sulla piastra metafasica trascinati dalle fibre del fuso.

Anafase

Fase della mitosi in cui i cromatidi fratelli si separano e migrano ai poli opposti della cellula.

Telofase

Fase finale della mitosi: i cromatidi si despiralizzano e si riforma l'involucro nucleare.

Citodieresi

Divisione del citoplasma tramite un solco contrattile di actina e miosina che separa le due cellule figlie.