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La cellula

Caratteristiche generali della cellula

Viene definita cellula l'unità strutturale e funzionale degli organismi viventi o, in altri termini, il più piccolo insieme di materia dotato di "vita". Ogni cellula possiede almeno tre componenti fondamentali: il materiale genetico (acido desossiribonucleico, o DNA), circondato da una matrice fluida detta citoplasma, il tutto racchiuso da una membrana plasmatica, un sottile involucro che la separa dall'esterno.

Il numero di cellule che formano un individuo varia da 1 negli organismi unicellulari, a migliaia di miliardi negli organismi pluricellulari (1028 nell'uomo). Negli organismi unicellulari la singola cellula adempie a tutti i compiti fondamentali per la vita, in quelli pluricellulari l'insieme di cellule si differenzia, specializzandosi nello svolgimanto di particolari funzioni.

Negli organismi pluricellulari le cellule hanno forma molto varia (in rapporto alla loro funzione): arrotondata, cubica, prismatica, stellata provvista di molti prolungamenti. Le dimensioni delle cellule, assai variabili, sono dell'ordine di grandezza del micron, µm (1 µm = 10-6 m) e sono in genere comprese tra 10 µm e 50 µm; le cellule più piccole sono quelle dei batteri (1 µm), mentre le più grandi sono le cellule uovo di molti animali (100 µm nell'uomo) e le fibre di alcune piante. Le ridotte dimensioni consentono alle cellule di mantenere un rapporto ottimale con l'ambiente, dal quale trarre le sostanze nutritive e nel quale scaricare le sostanze di rifiuto.

  Cellule procarioti e cellule eucarioti

In relazione al fatto che il materiale genetico (DNA) non formi un nucleo ben distinto oppure formi un nucleo (delimitato da una membrana), le cellule si distinguono in procarioti ed eucarioti (fig. 3.1).

Si definiscono procarioti (dal greco: nucleo primitivo) le cellule prive di una membrana che isoli il materiale genetico dal citoplasma (il DNA è semplicemente sparso nel citoplasma, concentrato in una regione chiamata nucleoide); inoltre nel citoplasma sono quasi del tutto assenti organuli e altre strutture (detti complessivamente strutture citoplasmatiche). Esternamente alla membrana plasmatica, le cellule procarioti possiedono una parete cellulare semirigida che le protegge dall'ambiente esterno. Sono organismi procarioti tutti i batteri.

Le cellule eucarioti (dal greco: nucleo ben fatto) hanno il nucleo ben distinto, racchiuso da una membrana cellulare, e numerose strutture cellulari differenziate presenti nel citoplasma (tab. 3.1). Questo tipo di cellula si trova nei protisti , nei funghi, nelle piante e negli animali.

La cellula eucariote vegetale si differenzia da cellula eucariote animale per la presenza nel citoplasma di alcune strutture esclusive.

Tab. 3.1: Strutture delle cellule eucarioti animali

Strutture delle cellule eucarioti animali e vegetali
STRUTTURA FUNZIONE
Strutture della superficie cellulare P parete cellulare protegge e sostiene la cellula
membrana plasmatica doppio strato lipidico con funzione di isolamento del contenuto della cellula dall'ambiente; regola lo scambio di materiali con l'esterno; stabilisce comunicazioni con altre cellule
Strutture in cui � organizzato il materiale genetico cromosomi ammassi organizzati di DNA e proteine accessorie, portatori dell'informazione genetica per costruire la cellula e controllarne l'attivit�
nucleo spazio delimitato da una membrana in cui sono contenuti i cromosomi
membrana nucleare circonda il nucleo; regola l'entrata e l'uscita di materiali dal nucleo attraverso piccole aperture (pori nucleari)
nucleolo sintetizza i ribosomi
Strutture citoplasmatiche citoplasma sede dei processi metabolici, molto ricco di microtubuli e microfilamenti che mantengono la forma della cellula e partecipano attivamente ai processi di movimento
  mitocondrio produce energia tramite metabolismo aerobico (respirazione cellulare)
  P cloroplasto realizza la fotosintesi
  ribosoma sede della sintesi proteica
  reticolo endoplasmatico sintetizza molte proteine (tra cui enzimi) e lipidi
  apparato di Golgi modifica e smista proteine e lipidi; sintetizza carboidrati
  lisosoma contiene enzimi digestivi intracellulari
  P plastidio immagazzina cibo, pigmenti
  P vacuolo centrale raccoglie acqua e prodotti di rifiuto: fornisce la pressione di turgore necessaria per dare sostegno alla cellula
  citoscheletro d� forma e sostegno alla cellula; provvede al posizionamento e alla migrazione di parti della cellula
  A centriolo pu� produrre il fuso mitotico nelle cellule animali
  A ciglia e flagelli fanno muovere la cellula in un liquido o spostano il fluido sulla superficie di una cellula ferma
legenda: P presente solo nelle cellule vegetali - A presente solo nelle cellule animali

Media

Figura 3.1

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