Tutti gli organismi si basano sulla stessa unità morfologica, la cellula.
La cellula è l’unità strutturale e funzionale degli organismi viventi che presenta tutte le caratteristiche della vita.
La citologia (da kytos = contenitore e lògos = studio) è la branca della biologia che studia:
La moderna teoria cellulare asserisce che:
Ogni cellula è rivestita da una membrana plasmatica (costituita da un doppio strato lipidico) che:
Le cellule hanno compartimenti interni, racchiusi da membrane, detti organuli o organelli, specializzati per svolgere specifiche reazioni e funzioni.
Le dimensioni e la forma della cellula sono legate alla sua funzione e alla necessità di mantenere l'omeostasi (dal greco omos «uguale» e stasis «arresto») ossia il nostro organismo fa in modo che alcuni parametri (es. la temperatura corporea, il pH del sangue e la glicemia (la concentrazione di glucosio nel sangue) vengano mantenuti entro valori essenzialmente costanti nel tempo per poter svolgere le sue funzioni in maniera ottimale.
Le cellule che costituiscono gli organismi viventi vengono suddivise in:
- Cellule procariote o procariotiche (dal greco pro, “prima” e karyon, “nucleo”), sono le più semplici e sono caratteristiche di Archaea e Bacteria. Esse sono prive di un nucleo vero e proprio circondato da membrana, ma presentano una molecola di DNA circolare libera nel citoplasma. I procarioti, tra cui i batteri, presentano strutture relativamente semplici e sono quasi esclusivamente unicellulari (sebbene possano formare filamenti o colonie di cellule indipendenti). Presentano una parete cellulare che riveste esternamente la membrana plasmatica. Nel citoplasma troviamo i ribosomi e altri organuli. Si riproducono attraverso la scissione binaria;
- Cellule eucariote o eucariotiche (dal greco eu, “buono” o “vero”, e karyon, “nucleo”), che possiedono un nucleo circondato da membrana che contiene il loro DNA. Gli eucarioti possono essere unicellulari o pluricellulari e sono di gran lunga più complessi dei procarioti.
La componente fluida del citoplasma è detta citosol.
Le membrane cellulari sono sottili strati lipidici (4-5 nm), con proteine associate, che delimitano ogni cellula (Membrana plasmatica) e molti organelli endocellulari (Membrane interne), che permettono alla cellula di svolgere attività specializzate all'interno di piccole aree del citoplasma, di concentrare molecole e di effettuare reazioni metaboliche.
Il nucleo, il centro di controllo della cellula, contiene le informazioni
genetiche sotto forma di DNA.
II nucleo è circondato dall'involucro nucleare, costituito da una doppia membrana attraversata da pori nucleari che mettono in comunicazione nucleo e citoplasma.
Il DNA all'interno del nucleo si associa con le proteine e forma la cromatina che durante la divisione cellulare si spiralizza e forma i cromosomi.
II nucleolo è un corpuscolo rotondeggiante, contenente presente nel nucleo; è il sito nel quale avviene la trascrizione dell'rRNA (RNA ribosomiale).
Una rete di membrane forma il sistema endomembranoso o delle endomembrane, coinvolto nel trasporto all'interno della cellula. I principali componenti del sistema delle endomembrane sono il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, le vescicole (piccole sacche rivestite da membrana che trasportano i materiali tra i vari compartimenti), la membrana plasmatica e l'involucro nucleare (la doppia membrana che delimita il nucleo).
II reticolo endoplasmatico (RE) è costituito da membrane ripiegate che hanno diverse funzioni:
1. Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) è ricco di ribosomi (costituiti da rRNA e proteine), che contiene gli enzimi capaci di catalizzare la formazione di legami peptidici, e quindi di sintetizzare le proteine. Le proteine sintetizzate sul RER vengono poi trasferite ad altri compartimenti cellulari o possono essere secrete dalla cellula attraverso vescicole di esocitosi.
2. Il reticolo endoplasmatico liscio REL è la sede in cui si ha la sintesi dei lipidi di membrana e degli ormoni steroidei, e nell’immagazzinamento del Ca2+.
II complesso del Golgi è costituito da sacche membranose appiattite, dette cisterne, che hanno la funzione di elaborare, scegliere e modificare le proteine e i lipidi sintetizzati dal reticolo endoplasmatico.
I lisosomi contengono enzimi digestivi/litici in grado di degradare le sostanze introdotte nelle cellule.
I perossisomi sono sacche rivestite da membrana che contengono gli enzimi catalasi che catalizzano la trasformazione del perossido d'idrogeno o acqua ossigenata (H2O2), un potente ossidante velenoso per la cellula, in acqua e ossigeno.
I mitocondri sono gli organuli in cui si ha la respirazione cellulare (aerobica). Questi organuli rivestiti da doppia membrana:
Le creste ed il fluido racchiuso dalla membrana interna, detto matrice, contengono gli enzimi necessari per le rea¬zioni coinvolte nella respirazione cellulare (trasformare l’energia chimica del glucosio in ATP). I mitocondri contengono un proprio DNA che codifica per delle specifiche proteine.
II citoscheletro è una struttura dinamica che fornisce supporto strutturale alla cellula ed è necessario per i movimenti cellulari, tra cui il trasporto di materiale all'interno della cellula. Il citoscheletro è costituito da 3 tipi di fibre:
1. i microtubuli, cilindri cavi assemblati a partire da una classe di proteine chiamate tubuline;
2. i microfilamenti di actina, formati da subunità della proteina actina, fondamentali per il movimento cellulare;
3. i filamenti intermedi, strutture stabili formate da diversi tipi di proteine.
Sembra che abbiano la funzione di rafforzare il citoscheletro e di stabilizzare la forma della cellula.
Nelle cellule che non si stanno dividendo, le estremità dei microtubuli sembrano essere ancorate ai centri di organizzazione dei microtubuli (MTOC). II principale MTOC è il centrosoma.
Nella maggior parte delle cellule animali, il centrosoma contiene due centrioli.
Ciascun centriolo, ha una disposizione microtubulare 9x3.
I microtubuli sono alla base di due importanti sistemi di motilità cellulare: le ciglia e flagelli, presenti in tutti gli organismi animali. Essi sono ancorati alla cellula per mezzo di un corpo basale che ha un'organizzazione microtubulare 9x3.
Molte cellule animali sono circondate da una matrice extracellulare (MEC) costituita da carboidrati e proteine, come il Collagene.
La maggior parte delle cellule batteriche, fungine e vegetali è circondata da una parete cellulare composta da carboidrati e proteine.
Le cellule vegetali a differenza delle cellule animali possiedono:
La maggior parte delle cellule vegetali è priva di centrioli.
FONTI:
Stefani-Taddei Percorsi di biochimica © Zanichelli 2011
La cellula è l’unità strutturale e funzionale degli organismi viventi che presenta tutte le caratteristiche della vita.
La citologia (da kytos = contenitore e lògos = studio) è la branca della biologia che studia:
- la morfologia, la funzione e la dinamicità della cellula e dei suoi organelli;
- la comunicazione tra cellule e ambiente circostante;
- la riproduzione cellulare.
La moderna teoria cellulare asserisce che:
- tutti gli organismi viventi sono composti da una o più cellule;
- tutte le reazioni chimiche di un organismo vivente avvengono nelle cellule;
- le cellule derivano da altre cellule preesistenti;
- le cellule contengono l’informazione genetica (sotto forma di DNA) degli organismi a cui appartengono e le trasmettono alle cellule-figlie.
Ogni cellula è rivestita da una membrana plasmatica (costituita da un doppio strato lipidico) che:
- delimita il citoplasma;
- funge da barriera selettiva fra la cellula e l'ambiente circostante, in quanto è semipermeabile (ossia permette ad alcune sostanze di entrare e ad altre no) in modo da poter regolare il passaggio di materiali dentro e fuori la cellula.
Le cellule hanno compartimenti interni, racchiusi da membrane, detti organuli o organelli, specializzati per svolgere specifiche reazioni e funzioni.
Le dimensioni e la forma della cellula sono legate alla sua funzione e alla necessità di mantenere l'omeostasi (dal greco omos «uguale» e stasis «arresto») ossia il nostro organismo fa in modo che alcuni parametri (es. la temperatura corporea, il pH del sangue e la glicemia (la concentrazione di glucosio nel sangue) vengano mantenuti entro valori essenzialmente costanti nel tempo per poter svolgere le sue funzioni in maniera ottimale.
Le cellule che costituiscono gli organismi viventi vengono suddivise in:
- Cellule procariote o procariotiche (dal greco pro, “prima” e karyon, “nucleo”), sono le più semplici e sono caratteristiche di Archaea e Bacteria. Esse sono prive di un nucleo vero e proprio circondato da membrana, ma presentano una molecola di DNA circolare libera nel citoplasma. I procarioti, tra cui i batteri, presentano strutture relativamente semplici e sono quasi esclusivamente unicellulari (sebbene possano formare filamenti o colonie di cellule indipendenti). Presentano una parete cellulare che riveste esternamente la membrana plasmatica. Nel citoplasma troviamo i ribosomi e altri organuli. Si riproducono attraverso la scissione binaria;
- Cellule eucariote o eucariotiche (dal greco eu, “buono” o “vero”, e karyon, “nucleo”), che possiedono un nucleo circondato da membrana che contiene il loro DNA. Gli eucarioti possono essere unicellulari o pluricellulari e sono di gran lunga più complessi dei procarioti.
La componente fluida del citoplasma è detta citosol.
Le membrane cellulari sono sottili strati lipidici (4-5 nm), con proteine associate, che delimitano ogni cellula (Membrana plasmatica) e molti organelli endocellulari (Membrane interne), che permettono alla cellula di svolgere attività specializzate all'interno di piccole aree del citoplasma, di concentrare molecole e di effettuare reazioni metaboliche.
Il nucleo, il centro di controllo della cellula, contiene le informazioni
genetiche sotto forma di DNA.
II nucleo è circondato dall'involucro nucleare, costituito da una doppia membrana attraversata da pori nucleari che mettono in comunicazione nucleo e citoplasma.
Il DNA all'interno del nucleo si associa con le proteine e forma la cromatina che durante la divisione cellulare si spiralizza e forma i cromosomi.
II nucleolo è un corpuscolo rotondeggiante, contenente presente nel nucleo; è il sito nel quale avviene la trascrizione dell'rRNA (RNA ribosomiale).
Una rete di membrane forma il sistema endomembranoso o delle endomembrane, coinvolto nel trasporto all'interno della cellula. I principali componenti del sistema delle endomembrane sono il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, le vescicole (piccole sacche rivestite da membrana che trasportano i materiali tra i vari compartimenti), la membrana plasmatica e l'involucro nucleare (la doppia membrana che delimita il nucleo).
II reticolo endoplasmatico (RE) è costituito da membrane ripiegate che hanno diverse funzioni:
1. Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) è ricco di ribosomi (costituiti da rRNA e proteine), che contiene gli enzimi capaci di catalizzare la formazione di legami peptidici, e quindi di sintetizzare le proteine. Le proteine sintetizzate sul RER vengono poi trasferite ad altri compartimenti cellulari o possono essere secrete dalla cellula attraverso vescicole di esocitosi.
2. Il reticolo endoplasmatico liscio REL è la sede in cui si ha la sintesi dei lipidi di membrana e degli ormoni steroidei, e nell’immagazzinamento del Ca2+.
II complesso del Golgi è costituito da sacche membranose appiattite, dette cisterne, che hanno la funzione di elaborare, scegliere e modificare le proteine e i lipidi sintetizzati dal reticolo endoplasmatico.
I lisosomi contengono enzimi digestivi/litici in grado di degradare le sostanze introdotte nelle cellule.
I perossisomi sono sacche rivestite da membrana che contengono gli enzimi catalasi che catalizzano la trasformazione del perossido d'idrogeno o acqua ossigenata (H2O2), un potente ossidante velenoso per la cellula, in acqua e ossigeno.
I mitocondri sono gli organuli in cui si ha la respirazione cellulare (aerobica). Questi organuli rivestiti da doppia membrana:
- La membrana esterna liscia;
- La membrana interna si ripiega formando delle creste per aumentare l'area superficiale.
Le creste ed il fluido racchiuso dalla membrana interna, detto matrice, contengono gli enzimi necessari per le rea¬zioni coinvolte nella respirazione cellulare (trasformare l’energia chimica del glucosio in ATP). I mitocondri contengono un proprio DNA che codifica per delle specifiche proteine.
II citoscheletro è una struttura dinamica che fornisce supporto strutturale alla cellula ed è necessario per i movimenti cellulari, tra cui il trasporto di materiale all'interno della cellula. Il citoscheletro è costituito da 3 tipi di fibre:
1. i microtubuli, cilindri cavi assemblati a partire da una classe di proteine chiamate tubuline;
2. i microfilamenti di actina, formati da subunità della proteina actina, fondamentali per il movimento cellulare;
3. i filamenti intermedi, strutture stabili formate da diversi tipi di proteine.
Sembra che abbiano la funzione di rafforzare il citoscheletro e di stabilizzare la forma della cellula.
Nelle cellule che non si stanno dividendo, le estremità dei microtubuli sembrano essere ancorate ai centri di organizzazione dei microtubuli (MTOC). II principale MTOC è il centrosoma.
Nella maggior parte delle cellule animali, il centrosoma contiene due centrioli.
Ciascun centriolo, ha una disposizione microtubulare 9x3.
I microtubuli sono alla base di due importanti sistemi di motilità cellulare: le ciglia e flagelli, presenti in tutti gli organismi animali. Essi sono ancorati alla cellula per mezzo di un corpo basale che ha un'organizzazione microtubulare 9x3.
Molte cellule animali sono circondate da una matrice extracellulare (MEC) costituita da carboidrati e proteine, come il Collagene.
La maggior parte delle cellule batteriche, fungine e vegetali è circondata da una parete cellulare composta da carboidrati e proteine.
Le cellule vegetali a differenza delle cellule animali possiedono:
- oltre alla membrana, una parete cellulare rigida
- organuli aggiuntivi: plastidi (es. cloroplasti, sede della fotosintesi, sono plastidi con una doppia membrana)
- grandi vacuoli, fondamentali per la crescita e lo sviluppo dei vegetali.
La maggior parte delle cellule vegetali è priva di centrioli.
FONTI:
Stefani-Taddei Percorsi di biochimica © Zanichelli 2011
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