La cellula Tutti gli esseri viventi dai pi

La cellula

Tutti gli esseri viventi, dai più complessi fino ai microrganismi sono formati da elementi estremamente piccoli, non visibili ad occhio nudo ma solo al microscopio: LE CELLULE La cellula è l’unità costruttiva di base di tutti gli esseri viventi (animali, piante, batteri e microrganismi in generale, ecc. )

Cellula eucariote animale: • Dimensioni 10 -30 µm; possiede membrana cellulare, nucleo, citoplasma; • Il DNA si trova nel nucleo. Cellula procariote: • È la più piccola (~ 1 µm); • Non possiede il nucleo e Il DNA è sparso nel citoplasma; • Batteri ecc. ; • Solo organismi unicellulari. Cellula eucariote vegetale: Oltre alle strutture presenti nella cellula animale possiede: • Parete cellulare; • Cloroplasti; • Un grande vacuolo.

Dentro una cellula Le strutture principali di una cellula sono tre: �Membrana cellulare: svolge la funzione di protezione e regola lo scambio di sostanze con l’ambiente esterno; �Citoplasma: sostanza liquida nella quale sono immersi gli organelli (mitocondri, lisosomi, ribosomi i più importanti, strutture fondamentali per la funzionalità della cellula; �Nucleo: è la centrale operativa della cellula, diviso dal citoplasma da un’altra membrana, la membrana cellulare. Contiene gli acidi nucleici (DNA e RNA).

Gli organelli I mitocondri sono gli organelli che producono l’energia. Lo fanno con il processo della respirazione cellulare: I mitocondri utilizzando ossigeno (proveniente dalla respirazione polmonare)“bruciano” gli zuccheri (provenienti dal cibo che mangiamo).

I ribosomi si trovano soprattutto sul reticolo endoplasmatico ruvido in prossimità del nucleo della cellula. La loro funzione è quella di sintetizzare le proteine: grosse molecole complesse fondamentali per la materia vivente e che svolgono importantissime funzioni.

Il nucleo La sua funzione è quella di dirigere la cellula. Lo fa attraverso gli acidi nucleici: DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico). Il DNA è il materiale ereditario, contiene tutte le informazioni necessarie alla cellula per riprodursi uguale a se stessa e per la costruzione delle proteine. L’RNA ha il compito di dirigere la sintesi delle proteine, per questo passa dal nucleo al citoplasma dove collabora con i ribosomi.

DNA e le sue forme Nel nucleo osservato al microscopio si osserva una sostanza colorate (da varie sostanze chimiche) alla quale si da il nome di cromatina: questa sostanza è il DNA. Quando la cellula in procinto di dividersi il DNA assume un’altra forma, infatti si condensa e organizza in strutture facilmente visibili al microscopio: i cromosomi (a forma di bastoncello). Sui cromosomi si trovano i geni ossia frammenti di DNA che dirigono la fabbricazione delle proteine.

Cellula vegetale Abbiamo fin ora parlato della cellula animale, ma dobbiamo prendere in considerazione anche la cellula vegetale. Essa si distingue da quella animale per tre elementi associati a funzioni importanti: �Parete cellulare; �Vacuoli; �Cloroplasti.

Parete cellulare e vacuoli La parete cellulare avvolge la cellula esternamente alla membrana cellulare, serve a dare sostegno i protezione alla cellula; I vacuolo, presenti anche nelle cellule animali, qui sono più grandi fino ad occupare a volte quasi l’intero lume cellulare, a loro funzione è quella di riserva di sostanze nutritive;

Cloroplasti I cloropasti sono sicuramente gli organelli più importanti nelle cellule vegetali. In essi avviene la cattura della luce solare poi utilizzata per realizzare la fotosintesi, processo attraverso il quale le piante producono amido, uno zucchero a partire da anidrite carbolica e acqua. L’amido è il maggior costituente delle foglie. La produzione di amido è resa possibile da una proteina, la clorofilla che si trova nei cloroplasti.

Cellule procarioti Le cellule viste fin qui sono chiamate cellule eucarioti (eterotrofe le animali e autotrofe le vegetali). Sono caratterizzate dalla presenza di un nucleo rivestito da una membrana nucleare. Ci sono però anche delle cellule che non hanno membrana nucleare e sono caratterizzate dalla presenza di un solo cromosoma, spesso a forma circolare immerso nel citoplasma cellulare. Queste cellule si chiamano procarioti. Solo le cellule caratteristiche di molti organismi unicellulari (batteri, ma anche altri).

Batteri fotografati al microscopio elettronico 20 nm (miliardesimo di metro = 1 nanometro)

Le cellule si riproducono

È possibile descrivere la vita di una cellula in due fasi principali: �Interfase: stadio più variabile nel tempo, dove la cellula svolge le sue attività vitali, cresce di dimensione e raddoppia il suo patrimonio genetico (DNA); �Mitosi: la cellula si divide in due cellule identiche, contenenti nel nucleo lo stesso patrimonio genetico della madre.

Mitosi La mitosi si può dividere in quattro stadi: �La cromatina presente nel nucleo si addensa in corpuscoli a forma di bastoncini chiamati cromosomi. Ciascun cromosoma e formato da due cromatidi uniti al centro dal centromero. Durante questa fase i centrioli si muovono verso i poli opposti della cellula e assemblano il fuso mitotico responsabile della successiva separazione dei cromatidi. Si dissolve la membrana nucleare.

� I cromosomi si spostano sull’equatore della cellula; � I cromatidi vengono separati e spostati dai filamenti del fuso verso i poli della cellula; � I cromatidi perdono la loro forma e si trasformano di nuovo in cromatina, che viene racchiusa in una nuova membrana nucleare. Il fuso scompare e la cellula si strozza lungo l’equatore fino a quando non viene divisa in due cellule figlie.

Le cellule si differenziano Negli organismi pluricellulari le cellule non sono in grado di vivere autonomamente ma dipendono le une dalle altre. Le cellule quindi si specializzano per compiere determinate funzioni: movimento, protezione, trasporto, ecc. Funzioni diverse sono associate a forme diverse e ben precise, adattate al compito da svolgere. Il processo che porta le cellule ad acquisire funzioni specifiche è detto differenziamento.

Dalla cellula all’organismo �Tessuto: all’interno di un organismo pluricellulare è detto tessuto un insieme di cellule che svolge una funzione specifica. Esiste per esempio il tessuto muscolare, il tessuto nervoso, ecc. . �Organo: ogni tessuto ha una sua funzione specifica e può partecipare insieme ad altri tessuto alla formazione di un organo. �Sistemi e apparati: quando diverso organi concorrono la stessa funzione si parla di sistemi o apparati. In un sistema gli organi sono simili tra loro (sistema muscolare, ecc. ), mentre in un apparato sono molto diversi (apparato digerente, ecc. ).

La classificazione scientifica Le moderne modalità di classificazione dei viventi prendono il via a partire dal XVIII grazie all’intuizione di un naturalista svedese di nome Carlo Linneo (1707 -1778). Egli ideò il sistema di nomenclatura binomia, in cui ogni organismo veniva individuato attraverso due nomi in latino: �Il primo, scritto con l’iniziale maiuscola, indica il genere; �il secondo, scritto in minuscolo, indica la specie.

La classificazione è oggi una specifica branca della biologia, chiamata sistematica. La sistematica utilizza sette raggruppamenti o categorie sistematiche, che ordinate in senso gerarchico dalla più piccola alla più grande sono: � Specie: categoria fondamentale e primo gradino della classificazione dei viventi. La specie è un insieme di organismi che possono riprodursi tra loro generando una prole fertile. � Genere: raggruppamento di specie simili tra loro; per esempio cane e lupo appartengono al genere Canis. � Famiglia: raggruppamento di generi simili tra loro. � Ordine: raggruppamento di famiglie simili tra loro. � Classe: raggruppamento di ordini simili tra loro. � Phylum o tipo: raggruppa diverse classi simili. � Regno: è la categoria sistematica più ampia e comprende più phyla.