La cellula

LA CELLULA

Alessia Xu

Che cos'è la cellula

La cellula è la più piccola unità vivente. Esistono organismi formati da una sola cellula e organismi formati da molte cellule. Le cellule sono costituite da molecole organiche, crescono, si differenziano e si moltiplicano.

Com'è formata la cellula?

La cellula è costituita dal nucleo e dal citoplasma ed è contenuta nella membrana cellulare, che regola il passaggio verso l'interno e l'esterno. Il nucleo contiene i cromosomi, il materiale genetico della cellula e il nucleolo, che produce ribosomi.

NUCLEO: Il nucleo cellulare è un compartimento cellulare dotato di membrana contenente la maggior parte del patrimonio genetico. La presenza o meno del nucleo è alla base della classica distinzione degli organismi in procarioti, con cellule prive di nucleo ed evolutivamente più antichi, ed eucarioti, con cellule nella quasi totalità provviste di nucleo.

CITOPLASMA: Con citoplasma si indica la parte della cellula all'interno della membrana cellulare costituita da una matrice fluida (citosol) in cui sono dispersi organuli cellulari. Sinonimi di citoplasma sono i termini sarcoplasma riferito ai miociti e assoplasma, riferito ai neuroni.

MEMBRANA CELLULARE: La membrana cellulare delimita la cellula in tutti gli organismi viventi, la separa dall'ambiente esterno e ne regola gli scambi di elementi e sostanze chimiche.

CELLULE PROCARIOTE ED EUCARIOTE

Esistono 2 tipi di cellule, quelle procariote ed eucariote, che si dividono poi in animali o vegetali

Eucariote

Procariote

La cellula eucariote è l’unità fondamentale della grande maggioranza degli esseri viventi, come gli animali, i vegetali, i batteri. E’ dieci volte più grande di una procariote.La cellula eucariote è l’unità fondamentale della grande maggioranza degli esseri viventi, come gli animali, i vegetali, i batteri. E’ dieci volte più grande di una procariote. E’ circondata da una membrana cellulare o plasmatica, che separa il citoplasma dall’ambiente esterno. Nel citoplasma sono presenti gli organuli o organelli cellulari, compartimenti relativamente isolati dove hanno luogo specifiche reazioni chimiche. Gli organuli cellulari sono: i ribosomi dove avviene la sintesi delle proteine; il reticolo endoplasmatico, dove vengono sintetizzati i lipidi ed elaborate alcune proteine; il complesso di Golgi, centro di modificazione e di smistamento di alcune sostanze; i mitocondri, la centrale energetica della cellula, dove avvengono i fenomeni della respirazione; i lisosomi dove avviene lo smantellamento delle sostanze di rifiuto.

La cellula procariote è tipica di microscopici organismi monocellulari, come i batteri.Le cellule procariote sono cellule prive di un nucleo ben definito e delimitato dalla membrana nucleare, gli unici organuli intracellulari presenti sono i ribosomi. La cellula procariote è costituita da una parete rigida che la separa dall’ambiente esterno; da una membrana cellulare che provvede allo scambio di sostanze con l’esterno;da un citoplasma, una sostanza gelatinosa che occupa l’interno della cellula, il quale contiene granuli molto piccoli: i ribosomi.Tutte le reazioni chimiche avvengono nel citoplasma o al livello della membrana. La cellula procariote non possiede il nucleo e il DNA è sotto forma di una singola, grossa molecola a forma circolare che occupa una zona di forma irregolare nel citoplasma.

Cellule eucarioti animali e vegetali

Tra le cellule eucariotiche possiamo incontrare una ulteriore suddivisione in cellule animali e cellule vegetali.

Differenze

Cose in comune

• Cellula vegetale più grande di quella animale
• Le cellule vegetali, come le cellule animali, hanno il nucleo rivestito dalla membrana nucleare sono quindi dette cellule eucariote per distinguerle dalla cellula degli Eubatteri e Archibatteri che ha il nucleo non delimitato da una membrana e quindi viene detta cellula procariota.
• Le cellule vegetali hanno la parete cellulare che è una struttura rigida, costituita da cellulosa che circonda la membrana plasmatica, protegge le cellule e ne mantiene la forma.
• La parete manca nella cellula animale.
• All'interno della cellula vegetale immersi nel citoplasma, ci sono particolari tipi di organuli: i cloroplasti che contengono la clorofilla un pigmento di colore verde capace di assorbire la luce solare per attuare la fotosintesi, che permette alle piante di fabbricare da sé il loro nutrimento e per questo motivo le piante sono organismi detti autotrofi (che si nutrono da soli).
• Animali e funghi sono organismi eterotrofi cioè "che si cibano di altri" infatti devono procurarsi le sostanze nutritive di cui hanno bisogno dall'ambiente esterno.

• Nelle cellule animali non sono presenti i cloroplasti.
• Solo nelle cellule vegetali troviamo i cromoplasti che contengono pigmentigialli, rossi e arancione. Il colore di molti frutti e petali di fiori è dovuto a questi organuli.
• Nel citoplasma della cellula vegetale e non nella cellula animale, si trova un impotante organulo chiamato vacuolo centrale. Il vaculo centrale è molto voluminoso, immagazzina acqua e altre sostanze, la sua funzione è quella di mantenere la forma della cellula e di riserva di sostanze.

• Contengono DNA
• Sono protette da una membrana esterna e quindi presentano una divisione tra ambiente esterno ed ambiente interno
• Il citoplasma, dal quale attingono, ad esempio, sostanze nutritive
• I ribosomi, responsabili della sintesi proteica,
• Il citoscheletro, da immaginare come un vero e proprio scheletro cellulare
• I mitocondri, dotati di un proprio DNA e responsabili della respirazione cellulare
• L’apparato di Golgi, una sorta di ”centro raccolta e spedizione” di sostanze
• Entrambe sono dotate di un processo di crescita e divisione
• Un processo di morte programmata è presente per entrambi i tipi cellulari
• Sistemi di controllo dei parametri vitali interni
• Sistemi di risposta a stimoli esterni

La membrana plasmatica

La membrana plasmatica

Tutte le cellule eucariote sono circondate da una membrana denominata plasmatica o cellulare, che separa lo spazio interno della cellula dall’ambiente esterno. Questa struttura ha uno spessore tra 0,05 um e 0,01 um, regola gli scambi di sostanze con l’ambiente esterno e consente che le reazioni chimiche si svolgano in modo relativamente indipendente. La membrana è quindi fondamentale per l’omeostasi della cellula. La membrana plasmatica è formata da fosfolipidi e da proteine. E’ una pellicola formata da un doppio strato di fosfolipidi a cui si aggiungono alcune proteine. Le proteine possono attraversare completamente il doppio strato (proteine intrinseche), oppure sporgere dal lato interno o da quello esterno della membrana (proteine estrinseche). Secondo questo modello, chiamato modello a mosaico fluido, la membrana non è rigida né indeformabile, ma presenta una certa fluidità. Le cellule hanno bisogno di continuo scambio di sostanze con l’ambiente che le circonda, dal quale assumono le molecole necessarie alle attività metaboliche e nel quale immettono i prodotti di rifiuto provenienti dalle reazioni chimiche. La membrana plasmatica permette il passaggio solo di alcune sostanze e viene definita selettivamente permeabile. Le molecole di piccole dimensioni attraversano la membrana grazie alla diffusione, un fenomeno passivo che consiste nello spostamento di molecole da una zona dove sono più concentrate ad una zona in cui la loro concentrazione è minore. Quando esiste una differenza di concentrazione tra l’ambiente esterno e il citoplasma, si può raggiungere un equilibrio fra le due soluzioni con il movimento dell’acqua. La differenza di concentrazione sulle due superfici della membrana determina una pressione, definita pressione osmotica. In seguito all’azione di questa forza alcune molecole di acqua si spostano della soluzione più diluita, dove sono in quantità maggiore, alla soluzione più concentrata, dove sono in quantità minore. Questo processo viene chiamato osmosi.

Gli organuli citoplasmatici

MITOCONDRI: I mitocondri sono organuli di forma generalmente allungata, racchiusi da due membrane. La membrana esterna si presenta liscia, mentre la membrana interna forma delle pieghe dette "creste mitocondriali", su cui avvengono alcune reazioni della respirazione cellulare (quelle della fosforilazione ossidativa) che portano alla sintesi di ATP. I mitocondri contengono un proprio DNA (DNA mitocondriale) e alcuni ribosomi, che permettono a questo organulo di produrre alcune proteine e di duplicarsi in modo autonomo.RIBOSOMI: I ribosomi sono costituiti da due subunità e sono formati da RNA ribosomiale (r-RNA, tre molecole nella subunità maggiore, una sola in quella minore) e da proteine oltre 80). Nelle fotografie al microscopio elettronico appaiono come dei granuli scuri presenti nel citoplasma, sul reticolo endoplasmatico rugoso e sulla membrana nucleare. La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine partendo dalle informazioni contenute in un filamento di RNA messaggero (m-RNA). RETICOLO ENDOPLASMATICO: E' costituito da un sistema di membrane che formano un insieme di vescicole e tubuli intercomunicanti. Si distingue un reticolo endoplasmatico rugoso, caratterizzato dalla presenza di numerosi ribosomi sulla parte esterna della membrana, e un reticolo endoplasmatico liscio, caratterizzato dall'assenza di ribosomi sulle membrane. Il reticolo rugoso partecipa alla formazione delle proteine, che dopo essere state prodotte dai ribosomi vengono qui assemblate nella loro forma definitiva. Nel reticolo liscio avviene invece la sintesi dei lipidi. .

CENTRIOLI: Il centriolo è una struttura cilindrica presente nel citoplasma, formato da nove triplette di microtubuli. I centrioli si trovano in coppia a costituire il centrosoma e, solitamente, sono disposti tra di loro a formare un angolo di 90°. Sono i responsabili della produzione dei microtubuli che costituiscono il fuso mitotico, hanno quindi un'importante funzione nella divisione cellulare. È stato osservato che distruggendo con un raggio laser i centrioli da una cellula, la capacità di divisione cellulare non viene persa, ma le cellule figlie risultano organizzate meno ordinatamente. Hanno la stessa struttura dei corpi basali, che si trovano alla base di ciglia e flagelli. LISOSOMI: I lisosomi sono delle vescicole presenti nel citoplasma e rappresentano il sistema digerente della cellula, in quanto sono responsabili della degradazione e della distruzione delle molecole estranee ingerite dalla cellula attraverso l'endocitosi e delle molecole e degli organuli cellulari non più funzionanti. Si formano da vescicole che si staccano dall'apparato di Golgi. APPARATO DEL GOLGI: L'apparato del Golgi ha la funzione di rielaborare, selezionare ed esportare i prodotti cellulari. E' formato da sacche piatte chiamate cisterne, le cui pareri sono costituite da membrana cellulare, impilate le une sulle altre, all'interno delle quali vengono sintetizzati i carboidrati e modificate le proteine e i lipidi.

Fine.