CITOLOGIA E ISTOLOGIACITOLOGIA E ISTOLOGIA

Corso di Laurea in Scienze BiologicheCorso di Laurea in Scienze BiologicheA.A. 2013-2014A.A. 2013-2014

Prof. Lucia PireddaProf. Lucia Piredda

CANALE M-CANALE M-ZZ

CELLULE, TESSUTI E CELLULE, TESSUTI E ORGANIORGANI

CITOLOGIA: studio della cellulaCITOLOGIA: studio della cellula

ISTOLOGIA: studio dei tessuti ISTOLOGIA: studio dei tessuti e degli organie degli organi

CELLULECELLULE

Svolgono tutte le attività Svolgono tutte le attività chimiche per sostenere la vitachimiche per sostenere la vitaUnità funzionali di tutti gli Unità funzionali di tutti gli

organismi viventiorganismi viventiCostituite di carboidrati, lipidi, Costituite di carboidrati, lipidi, acidi nucleici, proteine e… Hacidi nucleici, proteine e… H22O!O!

Cellule sono specializzate

• Specializzate per Specializzate per svolgere in modo svolgere in modo efficiente una o piu’ efficiente una o piu’ funzioni specifiche funzioni specifiche

• Piu’ di 200 tipi di Piu’ di 200 tipi di cellule differenti nel cellule differenti nel corpo (umano)corpo (umano)

Esempi di funzioni cellulari in alcune cellule Esempi di funzioni cellulari in alcune cellule specializzatespecializzate

Movimento (contrattilità) cellule muscolariEccitabilità, Conduttività cellule nervoseSintesi e secrezione di enzimi cellule acinose del pancreas

Sintesi e secrezione di steroidi cellule del corteccia surrenale, del testicolo, ovaio, tiroide

Sintesi e secrezione di sostanze mucose cellule delle ghiandole mucose

Digestione intracellulare macrofagi e granulociti neutrofili

Assorbimento di metaboliti cellule dell’ intestino tenue, rene

Trasporto di ioni cellule del rene e di alcune ghiandole esocrine

Trasformazione di stimoli fisici echimici in impulsi nervosi

cellule sensoriali

Struttura relativa alla Struttura relativa alla funzionefunzione

• Una funzione cellulare è correlata alla sua morfologiamorfologia• 2 micron-1 metro in lunghezza• rotonde,discoidali,con estensioni • filiformi, cubiche, • piramidali

TESSUTITESSUTI

• Forniscono una “divisione del lavoro” fra le cellule dell’organismo

• Gruppi di cellule che lavorano in cooperazione, e che hanno simili caratteristiche morfologiche

Quattro tipi principali Quattro tipi principali di tessuti nel corpodi tessuti nel corpo

T. EpitelialeT. Epiteliale

T. connettivoT. connettivo

T. MuscolareT. Muscolare

Tessuto nervosoTessuto nervoso

ORGANIORGANI

• Anatomicamente è una struttura costituita da diversi tessuti che lavorano in cooperazione nello svolgimento di certe funzioni specifiche

Per esempio il rene è costituito da vari tessuti: epiteliale, connettivo, ma ha una funzione

specifica, depurare il sangue e quindi eliminare

tramite l’urina sostanze nocive per l’organismo.Altri organi sono per es.:

– Fegato, Occhio,Ovaio ecc.

Parenchima e StromaParenchima e Stroma

• Molti organi contengono un insieme di cellule specializzate per la funzione (es. epatociti nel fegato)– parenchimaparenchima

• E un tessuto di supporto meno specializzato(t. connettivo)– stromastroma

Entità anatomiche Entità anatomiche maggiorimaggiori

• Tessuti e organi integrati a formare un apparato o sistema per una determinata funzione utile all’organismo. Sistema nervoso centrale – Sistema respiratorio– Sistema gastrointestinale,– Sistema genitale femminile– sistema urinario

Tipi cellulari diversi per grandezza e per forma

La scoperta della cellula

I microscopi: strumenti preziosi per studiare le cellule

Le prime osservazioni con i microscopi risalgono al XVII secolo

nel 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

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.

La teoria cellulare

Unificò le conoscenze sulle cellule

La sua formulazione si basa sul lavoro di tre scienziati del XIX secolo:T. ShwannM. Schleiden 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”

Nel 1860 R Virkow fece le prime osservazioni sulle cellule in riproduzione ed affermò…

“Ogni cellula vivente deriva da una cellula preesistente”

La teoria nella sua forma moderna riassume questi concetti in tre enunciati:

le cellule sono le unità strutturali degli organismi viventi

le cellule sono le unità funzionali degli organismi viventi

ogni cellula deriva da un’altra cellula preesistente

La teoria cellulare moderna

Da quando questa teoria entrò a far parte delle conoscenze biologiche:

gli studi sugli organismi fecero rapidi passi.

le 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 TEORIAECCEZIONI ALLA TEORIA

1)1) Cellule non microscopiche (cellule Cellule non microscopiche (cellule uovo)uovo)

2)2) Tessuti con elementi extracellulari Tessuti con elementi extracellulari (t.connettivo)(t.connettivo)

3)3) Sincizi e plasmodi (t.muscolare Sincizi e plasmodi (t.muscolare scheletrico)scheletrico)

4)4) VirusVirus

5)5) Autonomia cellulare non assoluta: Autonomia cellulare non assoluta: a) inibizione da contattoa) inibizione da contattob) interazioni tra celluleb) interazioni tra cellule

Oocita: cellula uovo umanaOocita: cellula uovo umana200 µM200 µM

PROPRIETA’ DELLE CELLULEPROPRIETA’ DELLE CELLULE

1)1) Specificità di strutture (differenziamento)Specificità di strutture (differenziamento)

2)2) Metabolismo: anabolismo e catabolismoMetabolismo: anabolismo e catabolismo

3)3) Movimento Movimento

4)4) EccitabilitàEccitabilità

5)5) Accrescimento (ipertrofia)Accrescimento (ipertrofia)

6)6) Riproduzione (iperplasia)Riproduzione (iperplasia)

7)7) Senescenza e morte cellulareSenescenza e morte cellulare

Interazioni cellulariInterazioni cellulari

• Nei tessuti e negli organi• Attraverso connessioni strutturali,

eccitazione elettrica o messaggeri chimici– Durante lo sviluppo embrionale e la crescita– Mantenimento dell’integrità strutturale– Risposta al danno– Integrazione e controllo delle funzioni dei

tessuti e degli organi– Omeostasi

DIFFERENZIAMENTODIFFERENZIAMENTO

Quel processo mediante il quale da un uovo fecondatoQuel processo mediante il quale da un uovo fecondatoe poi da un embrione costituito da sole cellule staminalie poi da un embrione costituito da sole cellule staminaliderivano tante cellule di diversa morfologia la cui strutturaderivano tante cellule di diversa morfologia la cui strutturaè la migliore possibile per lo svolgimento della loro funzioneè la migliore possibile per lo svolgimento della loro funzionespecificaspecifica

La forma di ogni singola cellula e quindi la possibilitàLa forma di ogni singola cellula e quindi la possibilitàdi svolgere una data funzione, dipende dall’acquisizionedi svolgere una data funzione, dipende dall’acquisizionedurante il differenziamento di particolare strutture durante il differenziamento di particolare strutture di natura proteicadi natura proteica

Il differenziamento morfologico deriva dunque dal Il differenziamento morfologico deriva dunque dal differenziamento biochimicodifferenziamento biochimico

OrganelliOrganelli

• 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, rER, lisosomi, ecc.

Citosol/CitoplasmaCitosol/Citoplasma

• Cellule costituite dal 60% di H20• Il fluido intracellulare e quello

interstiziale è un soluzione salina (pH 7.2)

• Tutti gli scambi avvengono tramite questo fluido

• CitosolCitosol è il fluido senza gli organelli• CitoplasmaCitoplasma sono tutti gli organelli e

il fluido senza il nucleo