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Introduzione
Bisogna innanzitutto premettere che non si può descrivere un modello universale di cellula. Infatti, una volta che si originano dalle cellule meristematiche, vanno incontro a differenziamento, processo nel quale si stabilisce la funzione della cellula.
Dunque si conosco vari tipi cellulari a seconda delle loro funzioni (fotosintetica, di riserva, meccanica...)
La Cellula
In ogni caso si può proporre un modello che riassume le caratteristiche peculiari delle cellule vegetali:
L'elemento più esterno della cellula è la sua parete cellulare, responsabile della sua forma (se una cellula viene privata della sua parete assume una forma sferica). Immediatamente dopo la parete, troviamo la membrana plasmatica. La cellula (insieme alla membrana plasmatica) è detta protoplasto.
All'interno della membrana vi è contenuto il citosol, ossia quella soluzione colloidale costituita di acqua, ioni, lipidi, proteine enzimatiche e strutturali, zuccheri, nucleotidi, ormoni. Inoltre, sono anche presenti RNA, ribosomi e gli elementi del citoscheletro.
Mentre viene definito citoplasma l'insieme degli organelli cellulari e il citosol, nucleo e vacuoli esclusi.
Il citoplasma può essere attraversato dalla corrente citoplasmatica, che è in grado di spostare elementi cellulari come plastidi e mitocondri.
Le membrane
Vi sono vari tipi di membrana all'interno di una cellula. Riconosciamo la membrana plasmatica (o plasmalemma), che circoscrive tutta la cellula; le membrane che racchiudono i vari organelli cellulari (nucleo, mitocondri, plastidi...); infine membrane che formano il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi.
Alcune membrane sono ereditate dalla cellula madre, che nel momento della divisione lascerà alle figlie, altre invece si formeranno solo in seguito alla crescita cellulare.
Le membrane sono formate da molecole lipidiche a cui sono associate proteine (glicoproteine in particolare)
I lipidi formano un doppio strato di molecole polari, e se ne riconoscono diverse classi : galattosilgliceridi, glucocerebrosidi, steroli e fosfolipidi (questi in numero maggiore). Formate da una testa polare carica (idrofila) e due code idrocarburiche (idrofobe) di cui, almeno una, ha uno o più doppi legami in configurazione cis. La presenza di questi doppi legami porta alla formazione di pieghe caratteristiche sulla coda.
Una delle caratteristiche chiave dei lipidi di membrana è la capacità di autoassemblarsi in un ambiente acquoso con il minimo dispendio di energia.
La membrana è anche conosciuta come mosaico fluido anche per il comportamento dei lipidi che la formano, in quanto non sono statici e, anzi, sono in grado di compiere vari movimenti:
Possono scivolare fra loro, ruotare, flettere le code, oscillare su e giù, diffondere trasversalmente (fenomeno chiamato flip-flop e adoperato dall'enzima flippasi).
Le proteine di membrana presentano regioni idrofobiche e regioni idrofiliche e questa è la ragione per cui si riscontrano varie disposizioni. Sono dette:
Intrinseche quando sono parzialmente o totalmente immerse nel doppio strato lipidico.
Estrinseche (o proteine periferiche) quando sono localizzate sul lato interno o esterno della membrana
È stata dimostrata l'esistenza di 4 classi di proteine associate ai diversi componenti di membrana, e prendono il nome a seconda dei componenti con cui effettuano un legame. E sono:
- proteine associate agli acidi grassi
- proteine associate ai gruppi prenilici
- proteine associate al fosfatidilinositolo
- proteine associate al colesterolo
Proprietà delle membrane
Le membrane sono permeabili all'acqua e che può diffondere attraverso alla componente lipidica. Inoltre, possono essere presenti delle proteine dette acquaporine, che facilitano la conduttanza idraulica formando dei canali per l'acqua.
Bisogna dire che tutte le membrane biologiche sono selettivamente permeabili, poiché alcune sostanze le attraversano più facilmente di altre. Basti pensare alle code apolari dei lipidi che non permettono, invece, a molecole polari di attraversarle.
Queste molecole idrofile potranno comunque passare la membrana utilizzando dei canali (idrofilici) formati dalle proteine (questi canali vengono chiamati carrier).
Questo tipo di diffusione operato da questi canali viene detta facilitata.
Altre proteine, dette pompe molecolari, che legano una molecola da un lato della membrana, con un meccanismo che richiede energia. A questo punto la pompa cambia forma e lascia uscire nella parte opposta la molecola. Questo trasporto è definito attivo, ed è fondamentale per scambiare materiali con l'esterno anche contro gradiente.
Inoltre, lo scambio di materiali con l'esterno è anche regolato dall'osmosi.
La membrana plasmatica (o plasmalemma)
Circonda la cellula, costituendo l'interfaccia attiva con l'esterno, in quanto controlla il trasporto delle molecole verso l'esterno e l'interno della cellula e trasmette i segnali dell'ambiente alla cellula.
La membrana plasmatica delle cellule vegetali è composta da lipidi, proteine e carboidrati con un rapporto molecolare 40:40:20.
Invece il rapporto di numero dei vari lipidi non è costante, sia considerando i diversi organi di una pianta sia considerando gli stessi organi ma di piante diverse. La maggior parte di proteine presenti sulla membrana sono di tipo intrinseco e sono presenti anche molti recettori proteici come quelli per gli ormoni, oligosaccaridi, peptidi e tossine. Inoltre la membrana partecipa attivamente all'assemblaggio dei polimeri della parete e forma con essa dei legami fisici tra le molecole della parete e gli elementi del citoscheletro....
...Al microscopio si nota facilmente che la membrana cellulare si trova schiacciata contro la parete, configurazione che risulta dalla pressione di turgore.
Cosa interessante infatti è che se la cellula viene sottoposta a shock osmotico si noterà la membrana cellulare "staccarsi" dalla parete, ma rimanere ancorata ad essa solo ed esclusivamente in alcuni punti che corrisponderanno ai...
...le strutture che ne derivano sembrano dei sottili ponti, appunto chiamati: filamenti di Hecht.
Edited by ~Roluga - 24/6/2013, 23:29
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