Corso di Laurea in Scienze Biologiche A A
Corso di Laurea in Scienze Biologiche A. A. 2018 -2019 CITOLOGIA E ISTOLOGIA CANALE M-Z Prof. Lucia Piredda Dip. Di Biologia dente I Stanza 206 E-mail: lucia. piredda@uniroma 2. it Tel. 72594232 http: //www. uniroma 2. it/didattica
Orario Lezioni Martedì e Venerdì 11. 00 -13. 00 Aula T 8 Altre lezioni di recupero? Ottobre e Novembre Mercoledi’ 14. 00 -16. 00 Giovedì (9. 00 -11. 00) 14. 00 -16. 00 Esercitazioni Inizio da definire (novembre) Suddivisi in 4 gruppi Mercoledi’ 14. 00 -16. 00 Giovedì (9. 00 -11. 00)* 14. 00 -16. 00 FREQUENZA OBBLIGATORIA E NECESSARIA PER FARE L’ESAME
CITOLOGIA: studio della cellula ISTOLOGIA: studio dei tessuti e degli organi
CELLULE Svolgono tutte le attività chimiche per sostenere la vita Unità funzionali di tutti gli organismi viventi Costituite di carboidrati, lipidi, acidi nucleici, proteine e… H 2 O!
La scoperta della cellula
I microscopi: strumenti preziosi per studiare le cellule - Le prime osservazioni con i microscopi risalgono al XVII secolo - 1660 A. van Leeuwenhoek fece le prime osservazioni su cellule vive - verso la fine del secolo R. Hooke studiò gli strati della corteccia di quercia e diede il nome di “cellule” alle strutture da lui osservate
Un po’ di storia della citologia e istologia Occorsero più di due secoli prima che gli studiosi di scienze naturali riuscissero ad andare al di là delle pure e semplici osservazioni e comprendessero la reale importanza delle cellule per gli esseri viventi.
• 1781 Fontana Scopre Nucleo Cellulare e le Fibre Nervose • 1801 Bichat 21 “tessuti” in base a caratteristiche fisico-chimiche e comportamento nelle malattie • 1808 Oken Piante ed animali costituiti da “Vescicole” • 1838 Scheiden Enuncia la Teoria Cellulare nei vegetali • 1839 Schwann Enuncia la Teoria Cellulare negli animali • 1850 Schultze • ˜ 1850 Virchow Definizione di Cellula Osserva la divisione cellulare
La teoria cellulare u. Unificò le conoscenze sulle cellule u. La sua formulazione si basa sul lavoro di tre scienziati del XIX secolo: q. T. Shwann q. M. Schleiden q. R. Virkow
Nel 1838 T. Shwann (zoologo) e M. Schleiden (botanico) proposero la teoria cellulare: Tutti gli organismi sono costituiti da cellule e da componenti cellulari” Protozoi (organismi monocellulari) Metazoi (organismi pluricellulari)
Nel 1860 R Virkow fece le prime osservazioni sulle cellule in riproduzione ed affermò… “Ogni cellula vivente deriva da una cellula preesistente”
La teoria cellulare moderna La teoria nella sua forma moderna riassume questi concetti in tre enunciati: q le cellule sono le unità strutturali degli organismi viventi q le cellule sono le unità funzionali degli organismi viventi q ogni cellula deriva da un’altra cellula preesistente
Da quando questa teoria entrò a far parte delle conoscenze biologiche: ugli studi sugli rapidi passi. organismi fecero ule tecniche di fissazione permisero di osservare i primi organuli cellulari.
Nel 1850 Schulze definisce la cellula: Particella microscopica elementare della sostanza vivente, costituita da una massa mucillaginosa contrattile, ben delimitata, non miscibile con acqua, che contiene un corpicciattolo detto “nucleo”.
ECCEZIONI ALLA TEORIA 1) Cellule non microscopiche (cellule uovo) 2) Tessuti con elementi extracellulari (t. connettivo) 3) Sincizi e plasmodi (t. muscolare scheletrico) 4) Virus 5) Autonomia cellulare non assoluta: a) inibizione da contatto b) interazioni tra cellule
ECCEZIONI ALLA TEORIA Cellule non microscopiche Esistono cellule ben visibili ad occhio nudo, uova degli uccelli (oocita umano al limite della risoluzione) Tessuti con elementi extra-cellulari Tessuto connettivo, connettivo in gran parte costituito da elementi extra-cellulari, ma sempre sintetizzate ed assemblate dalle cellule connettivali Sincizi Fusione di cellule, cellule estesi citoplasmi plurinucleati (muscolo) Plasmodi Moltiplicazione del nucleo senza divisione cellulare (epatociti)
ECCEZIONI ALLA TEORIA Virus Parassiti obbligati, al confine tra vivente e non-vivente Non rientrano nella teoria Autonomia delle cellule non assoluta • Inibizione da contatto • Una volta riempito lo spazio a loro disposizione le cellule smettono di replicarsi e differenziano oppure muoiono • Interazione cellula-cellula • Scambio di informazioni tra le varie cellule, per cui non completamente indipendenti
Oocita: cellula uovo umana 200 µM
EVOLUZIONE CELLULARE Tutte le cellule derivano da un progenitore comune Gli eucarioti si sono evoluti dai procarioti circa 1, 5 miliardi di anni fa TEORIA DELL’INVAGINAZIONE TEORIA DELL’ENDOSIMBIONTE
Cellula Procariotica DNA Citoplasma Membrana Cellulare Parete Cellulare Ribosomi
Cellula Eucariotica Membrana Cellulare Citoplasma Mitocondri DNA involucro Nucleare Nucleo
TEORIA DELL’INVAGINAZIONE L’invaginazione della membrana plasmatica dei procarioti ha dato origine agli organelli intra-cellulari ed al sistema di endo-membrane
EVOLUZIONE CELLULARE Involucro Nucleare Reticolo Endoplasmatico Nucleo Invaginazione della Membrana Plasmatica DNA Citoplasma Procariote Ancestrale Membrana Plasmatica Invaginazione di un Procariote Aerobico Eterotrofo Mitocondri o Cellula con Nucleo e Sistema di Endomembran e Invaginazione di Eucariote Ancestrale Fotosintetico Plastidio un Procariote Fotosintetico Linea del Tempo Mitocondri o Eucariote Ancestrale Eterotrofo
Citoplasma Copertura Primitiva Sistema di endomembrane Cromatina Membrana plasmatica
TEORIA DELL’ENDOSIMBIONTE • Endosimbiosi • Due organismi che vivono in stretta collaborazione, uno all’interno dell’altro, traendone reciproco vantaggio • Movimento di piccoli procarioti fotosintetici (cloroplasti) o autotrofi (mitocondri) all’interno di cellule procariotiche più grandi
Procariota autotrofo aerobico Cellula ospite DNA Mitocondrio Nucleo Cianobatterio Cloroplasto
COMPARTIMENTI CELLULARI
Organuli cellulari • I vari organuli cellulari come: il citoplasma, il nucleolo, il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, l'apparato del Golgi, i ribosomi, i mitocondri, i lisosomi ecc. , possiedono una struttura ed una funzione ben definita e sono presenti sia nelle cellule animali che vegetali.
Organuli • Organuli (o organelli) sono parti specializzate della cellule adibiti a compiti specifici • Alcuni organelli hanno forme particolari • La presenza o assenza di alcuni organelli dipende dalle funzioni principali della cellula – Mitocondri, nucleo, Golgi, r. ER, lisosomi, ecc.
Strutture cellulari • Le cellule animali e vegetali possiedono una struttura di base molto simile. Tale struttura è il risultato delle funzioni metaboliche svolte dalla cellula come la costruzione e il rinnovamento di se stessa e la produzione di energia necessaria al proprio funzionamento.
SISTEMA DI ENDOMEMBRANE Le membrane degli organelli cellulari sono in relazione le une con le altre 1. Involucro nucleare 2. Reticolo endoplasmatico 3. Vescicole di trasporto 4. Apparato del Golgi 5. Lisosomi 6. Vacuoli 7. Membrana plasmatica
Citosol/Citoplasma • Cellule costituite dal 60% di H 20 • Il fluido intracellulare e quello interstiziale è un soluzione salina (p. H 7. 2) • Tutti gli scambi avvengono tramite questo fluido • Citosol è il fluido senza gli organelli • Citoplasma sono tutti gli organelli e il fluido senza il nucleo
cellula animale
Schema di una cellula vegetale
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