Lezione 031 Flashcards
(12 cards)
- Quale dei seguenti affermazioni non si riferisce ad una caratteristica simile nel meccanismo di polimerizzazione di actina e tubulina?
A) L’idrolisi dei nucleotidi promuove la depolimerazione dei filamenti
B) La depolarizzazione avviene all’estremità più dei filamenti
C) Sebbene entrambi i filamenti possono crescere da entrambe le estremità, la crescita all’estremità + è più veloce
D) I monomeri liberi (actina e tubulina) portano i nucleotidi trifosfato
B) La depolarizzazione avviene all’estremità più dei filamenti.
Questa affermazione è falsa perché la depolimerizzazione dei filamenti di actina e tubulina avviene principalmente all’estremità negativa (notata come “-“), non all’estremità positiva (+). Sebbene entrambi i tipi di filamenti possano crescere in entrambe le direzioni, la depolimerizzazione è più rapida all’estremità negativa per entrambi i casi.
A) L’idrolisi dei nucleotidi promuove la depolimerazione dei filamenti: L’idrolisi dei nucleotidi (ATP per l’actina, GTP per la tubulina) provoca un cambiamento conformazionale che favorisce la depolimerizzazione quando il nucleotide è idrolizzato a ADP o GDP. Questo processo è cruciale nel dinamismo dei filamenti.
C) Sebbene entrambi i filamenti possano crescere da entrambe le estremità, la crescita all’estremità + è più veloce: È vero che la crescita dei filamenti di actina e tubulina è più rapida all’estremità positiva, in quanto la subunità di actina o tubulina si aggiunge più facilmente in presenza di ATP o GTP all’estremità + rispetto all’estremità negativa.
D) I monomeri liberi (actina e tubulina) portano i nucleotidi trifosfato: Sia l’actina che la tubulina legano rispettivamente ATP e GTP quando sono liberi come monomeri. Questi nucleotidi sono importanti per la polimerizzazione dei filamenti.
- Quale delle seguenti affermazioni sui filamenti del citoscheletro è falsa?
A) I filamenti del citoscheletro possono essere di 3 tipologie differenti
B) I filamenti del citoscheletro sono tenuti insieme da legami covalenti
C) Il citoscheletro organizza la posizione degli organelli cellulari
D) Il citoscheletro può modificarsi dopo uno stimolo ambientale
B) I filamenti del citoscheletro sono tenuti insieme da legami covalenti.
Questa affermazione è falsa perché i filamenti del citoscheletro non sono tenuti insieme da legami covalenti. Invece, le subunità che costituiscono i filamenti (come tubulina, actina e proteine dei filamenti intermedi) sono mantenute insieme da interazioni non covalenti, come legami elettrostatici, interazioni idrofobiche e forze di Van der Waals, che permettono al citoscheletro di essere dinamico e modificabile.
A) I filamenti del citoscheletro possono essere di 3 tipologie differenti: Questa affermazione è vera. I tre principali tipi di filamenti del citoscheletro sono microtubuli, microfilamenti di actina e filamenti intermedi.
C) Il citoscheletro organizza la posizione degli organelli cellulari: Anche questa affermazione è corretta. Il citoscheletro gioca un ruolo fondamentale nel posizionamento degli organelli all’interno della cellula, come il reticolo endoplasmatico, i mitocondri e il Golgi.
D) Il citoscheletro può modificarsi dopo uno stimolo ambientale: È vero che il citoscheletro è altamente dinamico e può rispondere a stimoli esterni, come cambiamenti di temperatura, segnali di crescita o stress meccanico, adattandosi rapidamente.
- Quale delle seguenti affermazioni è corretta? Le chinesine e le dineine.
A) si muovono sui microtubuli e sui microfilamenti di actina
B) ricevono energia dall’idrolisi di GTP
C) si muovono in direzione opposta
D) hanno code che si legano al microtubulo
C) si muovono in direzione opposta.
Le chinesine e le dineine sono motori molecolari che si muovono lungo i microtubuli, ma in direzioni opposte. Le chinesine generalmente si muovono verso l’estremità positiva del microtubulo (periferia della cellula), mentre le dineine si muovono verso l’estremità negativa (verso il centro della cellula). Questo comportamento opposto è fondamentale per il trasporto dei materiali all’interno della cellula.
A) si muovono sui microtubuli e sui microfilamenti di actina: Le chinesine e le dineine si muovono solo sui microtubuli, non sui microfilamenti di actina. I microfilamenti di actina sono percorsi da altri motori molecolari come la miosina.
B) ricevono energia dall’idrolisi di GTP: Le chinesine e le dineine ricevono energia dall’idrolisi di ATP, non di GTP. Mentre GTP è coinvolto nel comportamento dinamico dei microtubuli stessi, l’ATP è la fonte di energia per i motori molecolari.
D) hanno code che si legano al microtubulo: Questa affermazione è imprecisa. Le chinesine e le dineine hanno “code” che si legano alle cariche cellulari o agli organelli, non direttamente al microtubulo. Le loro teste sono quelle che si legano ai microtubuli per il movimento, mentre la parte della “coda” è responsabile del legame agli oggetti da trasportare.
- Quale delle seguenti affermazioni sulla struttura dei microtubuli è falsa?
A) I protofilamenti sono assemblati in modo da dare una polarità al microtubulo
B) I microtubuli sono costituiti da protofilamenti che si assemblano in maniera stabile
C) l’alfatubulina e la betatubulina sono legate covalentemente in un dimero
D) I due lati del protofilamento sono diversi: su di una faccia è presente l’alfatubulina sull’altra faccia c’è la betatubulina
C) l’alfatubulina e la betatubulina sono legate covalentemente in un dimero
Nei microtubuli, l’alfa e la beta tubulina sono legate tra loro da legami non covalenti, e si uniscono in strutture base denominate protofilamenti, formate da anelli composti da 13 molecole di dimero disposti in strati paralleli. Il legame tra le due subunità di tubulina è di tipo non covalente, il che permette una certa flessibilità e dinamicità nell’assemblaggio e disassemblaggio dei microtubuli. Le catene di alfa e beta tubulina sono alternate nel senso della lunghezza. I microtubuli hanno una polarità: le estremità si chiamano estremità più e estremità meno.
A) I protofilamenti sono assemblati in modo da dare una polarità al microtubulo: È vero che i protofilamenti (composti da dimero di tubulina) sono orientati in modo tale da conferire polarità al microtubulo, con un’estremità positiva (più dinamica) e una negativa (più stabile).
B) I microtubuli sono costituiti da protofilamenti che si assemblano in maniera stabile: I microtubuli sono caratterizzati da un’instabilità dinamica: sono, cioè, in grado di crescere e poi accorciarsi in modo repentino. Esistono delle proteine che possono stabilizzare il microtubulo neoformato, ed impedirne l’accorciamento. Nel caso in cui un microtubulo riesca ad agganciarsi a proteine o strutture cellulari che lo stabilizzano, allora rimane fisso e stabile senza depolimerizzare. Se invece non trova un aggancio, il microtubulo inizia a depolimerizzare quindi ad accorciarsi.
D) I due lati del protofilamento sono diversi: su di una faccia è presente l’alfatubulina, sull’altra faccia c’è la betatubulina: Anche questa affermazione è corretta. Nei protofilamenti, le subunità di tubulina sono disposte in modo che un lato del protofilamento sia costituito da alfatubulina e l’altro da betatubulina, conferendo una polarità ai microtubuli.
- Ordina le seguenti strutture da quella con il diametro più piccolo a quella con il diametro più grande
A) Filamenti di actina-filamenti intermedi-microtubuli-miofibrille
B) Miofibrille-filamenti di actina-filamenti intermedi-microtubuli
C) Microtubuli-filamenti intermedi-filamenti di actina-miofibrille
D) Filamenti di actina-microtubuli-filamenti intermedi-miofibrille
A) Filamenti di actina-filamenti intermedi-microtubuli-miofibrille.
I filamenti di actina (noti anche come microfilamenti) sono sottili filamenti proteici formati dalla polimerizzazione della actina.
Hanno un diametro di circa 7 nm e sono coinvolti in molti processi cellulari come la movimentazione cellulare, la contrazione muscolare e la formazione di strutture di supporto (come il cortex cellulare).
Sono essenziali per la forma della cellula, il trasporto intracellulare e il rimaneggiamento della membrana cellulare.
I filamenti intermedi sono una classe di filamenti proteici di dimensioni medie (diametro di circa 8-12 nm).
Sono costituiti da diverse proteine, come la cheratina nelle cellule epiteliali, i neurofilamenti nei neuroni e la vimentina in altri tipi cellulari.
Servono principalmente come struttura di supporto e stabilità per la cellula, resistendo alle forze meccaniche che potrebbero danneggiarla.
Non sono coinvolti direttamente nei movimenti come i microtubuli o i microfilamenti, ma contribuiscono a mantenere la forma cellulare.
I microtubuli sono i più grandi componenti del citoscheletro, con un diametro di circa 25 nm.
Sono formati da dimeri di tubulina (alfatubulina e betatubulina) e sono organizzati in strutture cilindriche.
I microtubuli giocano un ruolo cruciale nel trasporto intracellulare, nel mantenerne la forma e nella divisione cellulare (formano il fuso mitotico durante la mitosi).
Sono anche coinvolti nei movimenti di cilia e flagelli.
Le miofibrille sono strutture che si trovano nelle cellule muscolari e sono responsabili della contrazione muscolare.
Sono formate da filamenti sottili (actina) e filamenti spessi (miosina) disposti in una struttura ordinata.
Il loro diametro è molto più grande rispetto a quello dei filamenti del citoscheletro, arrivando a circa 1-2 micrometri (1000-2000 nm).
Le miofibrille sono organizzate in unità chiamate sarcomeri, che sono le unità funzionali della contrazione muscolare.
- L’idrolisi da GTP a GDP compiuta dalla tubulina
A) fornisce l’energia sufficiente per la polimerizzazione
B) permette il comportamento dei microtubuli chiamato instabilità dinamica
C) avviene perchè la riserva di GDP libera è esaurita
D) sposta il bilancio energetico verso la crescita del microtubulo
B) permette il comportamento dei microtubuli chiamato instabilità dinamica.
Instabilità dinamica dei microtubuli: L’idrolisi del GTP a GDP sulla tubulina è cruciale per il fenomeno dell’instabilità dinamica, che è caratterizzato dalla continua polimerizzazione e depolimerizzazione dei microtubuli. Quando un dimero di tubulina legato a GTP si aggiunge alla crescita del microtubulo, il GTP viene idrolizzato a GDP una volta che il dimero è incorporato nel filamento. Questo cambiamento di stato (da GTP a GDP) induce una conformazione meno stabile che favorisce la depolimerizzazione. Quando il bilancio tra crescita e accorciamento è favorevole alla crescita, il microtubulo si allunga, ma quando la depolimerizzazione prevale, il microtubulo si accorcia rapidamente. Questo comportamento dinamico è essenziale per molte funzioni cellulari, come il trasporto intracellulare e la divisione cellulare.
A) fornisce l’energia sufficiente per la polimerizzazione: L’energia per la polimerizzazione dei microtubuli non proviene direttamente dall’idrolisi del GTP a GDP, ma piuttosto dall’incorporazione dei dimetri di tubulina legati a GTP, che sono più stabili rispetto ai dimetri legati a GDP. L’idrolisi del GTP non è la fonte di energia per la polimerizzazione, ma determina la stabilità del microtubulo.
C) avviene perchè la riserva di GDP libera è esaurita: Questa affermazione è falsa. La GDP libera non è esaurita durante l’idrolisi del GTP. L’idrolisi avviene durante l’incorporazione dei dimetri di tubulina nei microtubuli, indipendentemente dalla quantità di GDP libera.
D) sposta il bilancio energetico verso la crescita del microtubulo: Questa affermazione è errata, poiché l’idrolisi del GTP a GDP non favorisce la crescita del microtubulo, ma piuttosto favorisce la depolimerizzazione se non ci sono sufficienti dimetri di tubulina legati a GTP all’estremità. La crescita del microtubulo è favorita quando i dimetri di tubulina legati a GTP si aggiungono rapidamente alla fine del filamento.
- Quale delle seguenti molecole o strutture non è importante per il movimento dei flagelli?
A) la dineina
B) il reticolo sarcoplasmatico
C) i microtubuli
D) ATP
B) il reticolo sarcoplasmatico.
A) La dineina: La dineina è una proteina motoria che si muove lungo i microtubuli, giocando un ruolo fondamentale nel movimento dei flagelli e delle ciglia. La dineina genera il movimento scivolante tra i microtubuli, che è essenziale per la motilità dei flagelli.
B) Il reticolo sarcoplasmatico: Il reticolo sarcoplasmatico è una struttura presente nelle cellule muscolari che regola il calcio per la contrazione muscolare, ma non è direttamente coinvolto nel movimento dei flagelli. Il movimento dei flagelli è mediato da altre strutture, come i microtubuli e la dineina, non dal reticolo sarcoplasmatico.
C) I microtubuli: I microtubuli sono fondamentali per la struttura e il movimento dei flagelli. Formano la “spina dorsale” dei flagelli e sono disposti in un arrangiamento 9+2, che consente il movimento grazie all’azione della dineina.
D) ATP: ATP è la fonte di energia necessaria per il movimento dei flagelli. La dineina utilizza l’energia derivante dall’idrolisi dell’ATP per generare il movimento scivolante tra i microtubuli, che è essenziale per la motilità.
- Quale delle seguenti affermazioni sul citoscheletro è vera
A) Le 3 tipologie di filamenti del citoscheletro hanno delle funzioni peculiari e agiscono in maniera indipendente
B) Tutte le cellule eucariote hanno filamenti di actina, filamenti intermedi e microtubuli nel loro citoplasma
C) Sia i filamenti di actina che i microtubuli hanno una polarità con un’estremità che cresce più dell’altra
D) Il citoscheletro costituisce una struttura rigida e non modificabile che da forma alla cellula
C) Sia i filamenti di actina che i microtubuli hanno una polarità con un’estremità che cresce più dell’altra.
A) Le 3 tipologie di filamenti del citoscheletro hanno delle funzioni peculiari e agiscono in maniera indipendente:
Sebbene i tre tipi di filamenti (microfilamenti di actina, filamenti intermedi e microtubuli) abbiano funzioni peculiari, agiscono spesso in modo interconnesso e non sempre in maniera completamente indipendente. Ad esempio, i microtubuli e i filamenti di actina lavorano insieme durante la divisione cellulare per formare il fuso mitotico e per la migrazione cellulare.
B) Tutte le cellule eucariote hanno filamenti di actina, filamenti intermedi e microtubuli nel loro citoplasma:
Non tutte le cellule eucariote hanno filamenti intermedi. Alcuni tipi di cellule, come i globuli rossi, non possiedono filamenti intermedi, anche se le altre due tipologie (actina e microtubuli) sono sempre presenti.
C) Sia i filamenti di actina che i microtubuli hanno una polarità con un’estremità che cresce più dell’altra:
Filamenti di actina e microtubuli hanno polarità. Nei microtubuli, l’estremità + (positiva) è quella che cresce più velocemente, mentre l’estremità - (negativa) è meno dinamica. Lo stesso vale per i filamenti di actina, che presentano un’estremità più dinamica (+) e una meno dinamica (-). Questa polarità è fondamentale per il loro ruolo in processi come la divisione cellulare e il trasporto intracellulare.
D) Il citoscheletro costituisce una struttura rigida e non modificabile che da forma alla cellula:
Il citoscheletro è dinamico e modificabile. Esso può essere riorganizzato rapidamente in risposta a segnali cellulari, consentendo alla cellula di adattarsi a diversi stimoli e a cambiare la propria forma, ad esempio durante la migrazione cellulare o la divisione cellulare.
- Quale delle seguenti affermazioni sull’actina è falsa?
A) I filamenti di actina si originano dai lati di filamenti di actina preesistenti nei lamellipodi
B) L’instabilità dinamica dei filamenti di actina è importante per il movimento
C) L’actina nel cortex cellulare dà la forma alla cellula
D) L’idrolisi dell’ATP diminuisce la stabilità del filamento di actina
A) I filamenti di actina si originano dai lati di filamenti di actina preesistenti nei lamellipodi
I filamenti di actina si originano dai lati di filamenti di actina preesistenti nei lamellipodi: Questa affermazione è falsa. Nei lamellipodi (estensioni della membrana cellulare coinvolte nel movimento), i filamenti di actina si polimerizzano principalmente dalla nucleazione di nuovi filamenti di actina, non da quelli preesistenti. Il processo di nucleazione, mediato da proteine come il complex Arp2/3, permette la formazione di nuovi filamenti che si estendono e contribuiscono al movimento della cellula.
B) L’instabilità dinamica dei filamenti di actina è importante per il movimento: Questa affermazione è vera. L’instabilità dinamica dei filamenti di actina, caratterizzata da polimerizzazione e depolimerizzazione (in particolare all’estremità +), è fondamentale per il movimento cellulare. La continua crescita e ritiro dei filamenti permettono alla cellula di adattarsi rapidamente ai cambiamenti direzionali durante il movimento.
C) L’actina nel cortex cellulare dà la forma alla cellula: Questa affermazione è vera. Il cortex cellulare è uno strato sottile di filamenti di actina che si trova immediatamente sotto la membrana plasmatica e contribuisce in modo significativo a mantenere la forma della cellula. L’actina regola anche la morfogenesi e la morfologia cellulare.
D) L’idrolisi dell’ATP diminuisce la stabilità del filamento di actina: Questa affermazione è vera. Quando l’actina legata ad ATP si aggiunge ai filamenti, l’ATP viene idrolizzato a ADP una volta che il monomero di actina è incorporato nel filamento. L’idrolisi dell’ATP riduce la stabilità del filamento di actina, facilitando la depolimerizzazione dall’estremità - (negativa), che è meno stabile rispetto all’estremità +.
- Quale delle seguenti proteine non è coinvolta direttamente nella formazione dei lamellipodi?
A) actina
B) ARP
C) miosina
D) proteina Rho
C) miosina
La miosina è una proteina motoria che interagisce con i filamenti di actina e utilizza energia derivante dall’idrolisi dell’ATP per generare movimento. Tuttavia, la miosina non è direttamente coinvolta nella formazione dei lamellipodi. La miosina svolge un ruolo importante nel movimento cellulare, ma è più associata a processi come la contrazione muscolare e il trasporto intracellulare, non nella nucleazione dei filamenti di actina nei lamellipodi.
A) Actina: L’actina è una proteina fondamentale per la formazione dei lamellipodi. Nei lamellipodi, l’actina si polimerizza per formare una rete di filamenti che spinge la membrana cellulare in avanti, consentendo alla cellula di muoversi. L’actina è quindi essenziale per la formazione dei lamellipodi.
B) ARP: Il complex ARP2/3 è una proteina chiave nella nucleazione dei filamenti di actina nei lamellipodi. ARP2/3 aiuta la formazione di nuovi filamenti di actina che si legano lateralmente a quelli preesistenti, creando una rete di filamenti di actina che contribuisce al movimento e alla spinta dei lamellipodi. ARP è quindi coinvolta nella formazione dei lamellipodi.
D) Proteina Rho: Le proteine Rho, come RhoA, Rac e Cdc42, sono GTPasi che regolano il comportamento del citoscheletro. Sebbene non siano direttamente coinvolte nella nucleazione dei filamenti di actina nei lamellipodi, le proteine Rho regolano la formazione dei lamellipodi e la polimerizzazione dell’actina. Ad esempio, Rac (una delle proteine Rho) è nota per stimolare la formazione dei lamellipodi, regolando la dinamica dell’actina.
- Quale delle seguenti strutture si accorcia durante la contrazione muscolare?
A) Il sarcomero
B) I flagelli
C) L’actina
D) La miosina
A) Il sarcomero
Il sarcomero è l’unità contrattile fondamentale del muscolo striato, ed è la struttura che si accorcia durante la contrazione muscolare. Il sarcomero è costituito da filamenti di actina e miosina. Durante la contrazione, i filamenti di actina scivolano lungo i filamenti di miosina, riducendo la distanza tra le linee Z che delimitano ciascun sarcomero. Questo accorciamento dei sarcomeri causa la contrazione muscolare complessiva.
B) I flagelli: I flagelli sono strutture di movimento che permettono ad alcune cellule (ad esempio, spermatozoi e alcuni tipi di cellule unicellulari) di muoversi. I flagelli non si accorciano durante il movimento; piuttosto, si muovono mediante un movimento a battito ondulatorio. Quindi, i flagelli non sono coinvolti nel processo di contrazione muscolare.
C) L’actina: L’actina è uno dei principali componenti del sarcomero e forma i filamenti sottili. Durante la contrazione muscolare, i filamenti di actina non si accorciano, ma si spostano relativamente ai filamenti di miosina. La scivolata dell’actina sui filamenti di miosina riduce la lunghezza del sarcomero, ma l’actina stessa non cambia lunghezza durante la contrazione.
D) La miosina: La miosina è una proteina motoria che interagisce con l’actina per produrre movimento. Durante la contrazione muscolare, la miosina non si accorcia. Piuttosto, le sue teste si legano all’actina e “tirano” i filamenti di actina verso il centro del sarcomero, generando forza. Anche se la miosina gioca un ruolo chiave nel processo, essa stessa non subisce un cambiamento di lunghezza durante la contrazione.
- Quale delle seguenti proteine è coinvolta nel movimento sia delle ciglia sia delle vescicole intracellulari?
A) Dineina
B) Cheratina
C) Actina
D) Miosina
A) Dineina
La dineina è una proteina motoria che gioca un ruolo fondamentale sia nel movimento delle ciglia che nel trasporto di vescicole intracellulari. Esistono due principali forme di dineina: una coinvolta nel movimento dei flagelli e ciglia e una che partecipa al trasporto retrogrado delle vescicole all’interno della cellula. Nel caso delle ciglia e flagelli, la dineina agisce scivolando lungo i microtubuli e generando forze che permettono il movimento battente delle ciglia. Inoltre, nel trasporto delle vescicole, la dineina si sposta lungo i microtubuli in direzione retrograda (verso il centro della cellula), trasportando vescicole e organelli.
B) Cheratina: La cheratina è una proteina filamentosa che costituisce i filamenti intermedi nelle cellule. Non è coinvolta nei movimenti delle ciglia né nel trasporto delle vescicole. La cheratina ha un ruolo principalmente nella forza meccanica e nella protezione cellulare, ma non è una proteina motoria associata al movimento.
C) Actina: L’actina è una proteina fondamentale nel citoscheletro, ma il suo ruolo principale è nella formazione dei microfilamenti e nel movimento delle cellule, come nella contrazione muscolare o nel movimento dei filamenti nei lamellipodi. Sebbene l’actina sia coinvolta nel movimento cellulare, non è direttamente coinvolta nel movimento delle ciglia né nel trasporto delle vescicole intracellulari, che dipendono principalmente da altre proteine motrici, come la dineina e la kinesina.
D) Miosina: La miosina è una proteina motoria che interagisce con l’actina, ed è coinvolta nel movimento dei filamenti di actina. È fondamentale nel movimento muscolare e nel trasporto di vescicole sui microfilamenti di actina. Tuttavia, non è coinvolta nel movimento delle ciglia, che dipende principalmente dalla dineina e dalla kinesina (per i microtubuli), quindi la miosina non è la proteina principale in questione.
