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Ogni essere vivente è costituito da cellule, le più piccole particelle di un essere vivente che conservano le sue caratteristiche fondamentali. Ogni cellula si origina da un’ altra cellula: nasce, cresce, si riproduce e muore. La cellula ha forme svariatissime, la più comune è quella sferica o quasi, specialmente se è isolata. Le sue dimensioni sono estremamente piccole. Per poterla vedere occorre il microscopio, arrivando all’ordine del millesimo di millimetro (micron). 2

Il primo a scoprire la cellula fu uno scienziato inglese, Robert Hooke, che nel 1665 osservando al microscopio del sughero vide molte cellette allineate le une alle altre. Hooke le chiamò cellule perché erano simili alle cellette delle api. La cellula è la parte più piccola della materia vivente in grado di vivere autonomamente In ogni cellula si possono sempre individuare alcune parti: La membrana cellulare è una sottilissima “pellicola” che circonda e racchiude il citoplasma, cioè delimita la cellula. Attraverso la membrana passano varie sostanze, quelle nutritive in entrata, quelle di rifiuto in uscita. La membrana non lascia passare tutte le sostanze ma effettua una selezione, cioè una scelta in entrambe le direzioni. 3

Il citoplasma è una massa di materiale viscoso (cioè né liquido né solido) costituito prevalentemente da acqua ma contenente diverse altre sostanze. È nel citoplasma che si compiono tutte le funzioni degli esseri viventi; la respirazione, la digestione e così via. Tutte queste funzioni si svolgono dentro a specifici organelli, di varia forma e struttura che si trovano immersi nel citoplasma. Infatti in generale si chiamano organelli citoplasmatici. 4

Tra questi corpuscoli osserviamo: il reticolo endoplasmatico e l’apparato del Golgi il Reticolo Endoplasmatico, contiene buona parte dei Ribosomi; l'Apparato del Golgi, sacche raccolgono e distribuiscono le sostanze prodotte dalla cellula; Apparato del Golgi reticolo 5

Continuiamo ad osservare: i mitocondri ed i ribosomi I ribosomi elaborano le proteine; i Mitocondri, vere centrali energetiche, che producono energia dalle sostanze nutritive, attraverso un processo chiamato respirazione cellulare mitocondri ribosomi 6

Continuiamo ad osservare: i lisosomi ed i cloroplasti presenti, questi ultimi, solo nelle cellule vegetati. i Lisosomi, recipienti che contengono enzimi che digeriscono i cibi. lisosomi cloroplasti 7

Il nucleo è un corpicciolo di forma prevalentemente sferica, delimitato a sua volta da una membrana che prende il nome di membrana nucleare. La membrana lo separa dal citoplasma. In genere il nucleo occupa il centro della cellula; esso è il “cervello della cellula”: controlla infatti e dirige tutte le sue funzioni, ed è fondamentale per la riproduzione della cellula stessa. 8

Tutte le istruzioni che fornisce alla cellula sono contenute in un acido nucleico che prende il nome di DNA. Si potrebbe paragonare la cellula ad un computer e il DNA ad un programma che viene inserito per svolgere determinati compiti. Osservando il DNA al microscopio si può costatare che esso assume un aspetto diverso secondo i vari momenti di vita della cellula. Nel nucleo sono contenuti i cromosomi, il cui numero è costante e diverso per ogni essere vivente. Ad esempio, tutte le cellule umane hanno 46 cromosomi. Essi custodiscono i geni, cioè i responsabili dell'ereditarietà biologica, che fa sì che i figli assomiglino ai genitori. 9

LA CELLULA È UN PICCOLO LABORATORIO CHIMICO 10

La cellula vegetale si differenzia da quella animale per alcune caratteristiche. Innanzi tutto essa presenta attorno alla membrana plasmatica una parete cellulare rigida, formata da cellulosa , che serve come protezione e sostegno. Nel citoplasma della cellula vegetale sono presenti i cloroplasti, che contengono la sostanza verde capace di assorbire la luce del Sole e di trattenere l’energia : la clorofilla ed i vacuòli, più grossi di quelli che compaiono nelle cellule animali. 11

Cellula procariota, il nucleo è privo di membrana e possiede un solo cromosoma immerso direttamente nel citoplasma, presenta una parete cellulare all’esterno della membrana. Cellula procariota Cellula eucariota, il nucleo è provvisto di membrana e possiede più cromosomi , come quelle degli animali , delle piante e dell’ uomo stesso ; Cellula eucariota 12

Dalla cellula all’organismo Un organismo può essere costituito da una sola cellula (unicellulare) e quindi microscopico; oppure da più cellule (pluricellulare) e macroscopico. La cellula di un organismo unicellulare deve compiere da sola tutte le funzioni mentre negli organismi pluricellulari c’è la suddivisione del lavoro e la specializzazione delle funzioni. Le varie cellule dipendono le une dalle altre, esplicano funzioni diverse e sono organizzate e differenziate in base alle attività che svolgono Un tessuto è formato da cellule uguali. Un organo è formato da tessuti diversi. Un apparato è formato da più organi. Più apparati formano l’ORGANISMO dal quale vengono svolte tutte le funzioni necessarie alla vita. 13

Tutte le cellule, con pochissime eccezioni, sono capaci di dividersi e formare due nuove cellule uguali; queste, a loro volta, dopo essersi un po’ ingrandite, si dividono in due e formano quattro cellule e così via. La crescita di un organismo è determinata dall’aumento del numero delle sue cellule attraverso un processo che prende il nome di DIVISIONE CELLULARE. La divisione della cellula non può essere una semplice divisione a metà: è necessario che tutto il materiale contenuto nella cellula venga ugualmente distribuito nelle due nuove cellule, così che esse risultino identiche fra loro e identiche alla cellula “madre”. Se questo meccanismo non fosse di estrema precisione, si potrebbero produrre cellule anormali. Si chiama quindi MITOSI questo processo che, da ogni cellula, porta alla formazione di due cellule figlie identiche. La divisione cellulare non solo aumenta il numero delle cellule dell’organismo ma produce anche cellule nuove che sostituiscono le cellule danneggiate, invecchiate o comunque consumate. 14

La riproduzione cellulare, detta più esattamente divisione cellulare o mitosi, è il processo mediante il quale da una cellula (cellula madre) se ne formano due identiche fra loro e alla cellula madre (cellule figlie). Essa avviene in quattro fasi, precedute da una fase di preparazione, e seguite da un’ultima fase di divisione vera e propria in due cellule figlie. 15

Le cellule che costituiscono un organismo pluricellulare non sono tutti uguali, ma differiscono per la loro forma. Es. le cellule che rivestono il nostro corpo hanno forma geometrica regolare e sono l’una a stretto contatto con l’altra. In questo modo impediscono l’ingresso di sostanze estranee o l’uscita di materiale utile all’organismo. Se queste cellule non avessero la forma geometrica che hanno, tra l’una e l’altra rimarrebbero degli spazi che lascerebbero passare liberamente le sostanze. Le cellule del cervello, dei nervi del midollo spinale sono stellate e tale forma consente, alle cellule nervose, di ricevere e trasmettere informazioni alle altre cellule del corpo. La forma della cellula è dunque strettamente legata alla funzione che svolge. 16

Cellula nervosa Cellula muscolare Cellula epiteliale 17

Se la cellula è la più piccola parte di un essere vivente che conserva tutte le caratteristiche della vita, è evidente che ogni singola cellula potrebbe essere considerata un organismo a se stante. Ed effettivamente esistono organismi animali e vegetali formati da un’unica cellula ( es. i batteri). La maggior parte degli organismi viventi è tuttavia costituita da più cellule. Per un organismo è assai più << conveniente>> essere costituito da tante cellule invece da una sola. Un danno alla singola cellula di un batterio, determina la morte dell’organismo , un danno alla cellula di un organismo pluricellulare, può facilmente essere riparato, dato che la cellula morta può essere sostituita da una nuova cellula, formatasi per divisione. 18

Il 2° vantaggio consiste nel <<dividere>> il lavoro: un individuo unicellulare deve fare tutto da solo, cioè procurarsi il cibo, riprodursi, muoversi e cosi via, tutto questo comporta un grande dispendio di energia. In un individuo pluricellulare, le cellule si specializzano per compiere determinati lavori, abbiamo così cellule che hanno il compito di far muovere l’organismo, cellule che hanno funzione protettrici, ecc. Le cellule si distinguono in tre tipi: labili, soggette cioè a continuo; stabili, che normalmente non replicano ma possono farlo in caso di necessita', come le cellule del fegato; perenni, che hanno perso la capacita' di replicare una volta specializzate. Queste cellule si dicono terminalmente differenziate; esempi sono i neuroni cerebrali e le cellule muscolari striate. 19