La cellula

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La cellula
Una cellula è la più piccola unità vivente. Infatti generalmente sono di dimensioni microscopiche, non mancano però cellule visibili ad occhio nudo (es. uovo). La forma delle cellule è estremamente varia; negli organismi unicellulari le cellule sono prevalentemente ovoidali o sferiche e svolgono tutte le funzioni necessarie all’organismo; negli organismi pluricellulari la loro forma è condizionata dal compito al quale sono preposte.
La PARETE CELLULARE è la superficie esterna delle cellule di batteri, piante funghi e alcuni protisti. È un rivestimento rigido costituito da cellulosa nelle cellule vegetali, da chitina in quelle dei funghi, e da peptidoglicano nei batteri. Le pareti cellulari fungono da sopporto e protezione. La parete cellulare è di norma porosa altrimenti la cellula morirebbe.
La MEMBRANA CELLULARE o PLASMATICA è l’involucro che avvolge tutte le cellule allo scopo di proteggerle e di separarle dal mondo esterno. Attraverso la membrana cellulare possono entrare o uscire sostanze utili o di rifiuto, che essa è in grado di selezionare. Inoltre negli organismi pluricellulari deve regolare i meccanismi di comunicazione con le altre cellule. La struttura della membrana plasmatica è costituita essenzialmente da lipidi e proteine tra loro disposti secondo il modello a mosaico fluido.
Il MODELLO A MOSAICO FLUIDO : La membrana cellulare è costituita da un “mare” di fosfolipidi nel quale galleggiano le proteine. La molecola di un fosfolipide è formata da una testa idrofila (amante dell’acqua) e una coppia di code idrofobe (non amanti dell’acqua). La membrana cellulare separa un citoplasma acquoso da un ambiente parimente acquoso, così i fosfolipidi si dispongono a formare un “doppio strato”: le teste idrofile sono rivolte verso il citoplasma o verso il fluido extracellulare, mentre le code idrofobe sono rivolte verso l’interno del doppio strato lipidico. Nel doppio strato lipidico sono inglobate numerose proteine. È proprio la combinazione dei lipidi e delle proteine nella membrana cellulare che regola l’entrata e l’uscita dei materiali. I materiali liposolubili entrano con facilità e si sciolgono nella parte lipidica della membrana; le sostanze idrosolubili che non si sciolgono nei lipidi non possono perciò superare il doppio strato. Però alcune proteine, le proteine-canale, formano dei canali che permettono a piccole molecole idrosolubili di penetrare attraverso la membrana. Una parte di proteine ha il compito di rendere possibile la comunicazione con le altre cellule. Ad alcune di queste proteine è legata una molecola di carboidrato, così si forma la glicoproteina.
La SRUTTARA CELLULARE INTERNA di una cellula è abbastanza differente dalle cellule procariote a quelle eucariote. Nelle cellule degli eucarioti sono presenti per esempio organuli cellulari che mancano nelle cellule dei procarioti. L’organulo più grande è il nucleo, un corpuscolo tondeggiante, avvolto dalla propria membrana, al cui interno si trova il materiale genetico della cellula. Il DNA dei procarioti, pur essendo circoscritto nel nucleotide, non è avvolto da alcuna membrana. Il citoplasma di una cellula eucariote si compone di numerosi organuli e di una sostanza di fondo, detta matrice, che è indicata come citosol. A dar forma e organizzazione al citoplasma provvede il citoscheletro. Tra le CELLULE EUCARIOTI ANIMALI e quelle VEGETALI ci sono molte differenze: le cellule vegetali, a differenza di quelle animali, sono avvolte da una parete cellulare esterna alla membrana plasmatica; contengono plastidi (per la fotosintesi o per la nutrizione); contengono i vacuoli per il deposito di acqua; sono prive di centrioli, lisosomi, ciglia e flagelli.
La STRUTTURA E LA FUNZIONE DEGLI ORGANULI EUCARIOTI: Ogni cellula richiede molta energia. I mitocondri e i cloroplasti hanno il compito di fornire l’intero fabbisogno energetico indispensabile alla vita. Essi sono di forma oblunga, sono circondati da una doppia membrana, contengono enzimi che fabbricano molecole che vengono usate come riserva di energia. I cloroplasti catturano l’energia della luce solare nel processo di fotosintesi e la immagazzinano nelle molecole dello zucchero glucosio, mentre i mitocondri estraggono energia dai composti in cui è immagazzinata; lo zucchero viene bruciato per estrarre energia.
I CLOROPLASTI si trovano nelle piante e in alcuni protisti. La membrana interna racchiude una matrice semifluida, lo stroma; nello stroma sono immersi i tilacoidi, specie di lamelle, sovrapposti in pile a formare i grani, e in comunicazione tra loro. Qui è contenuta la clorofilla.
I MITOCONDRI producono l’energia della cellula: estraggono energia dalle molecole di glucosio e la concentrano nelle molecola del nucleotide ATP. La membrana esterna è liscia mentre quella interna forma delle increspature chiamate creste mitocondriali. Le membrane racchiudono due spazi pieni di liquido, lo spazio intermembranico tra le membrane e la matrice nella membrana interna.
La PRODUZIONE DI SOSTANZE avviene spesso nel citoplasma, a volte nel citosol e spesso in organuli particolari. Il RETICOLO ENDOPLASMATICO (RE) è formato da una serie di tubi e canali membranosi in tutte le zone del citoplasma. Può essere ruvido, con i ribosomi, o liscio, senza. Il RE liscio è la sede dei lipidi, il RE ruvido delle proteine.
I RIBOSOMI sono granuli attaccati al RE, o alla membrana nucleare o sparsi nel citosol. Il ribosoma è un granulo di RNA e qui avviene la riproduzione di proteine.
L’APPARATO DI GOLGI è un complesso di canali derivati dal RE. Dal RE si staccano alcune vescicole che vengono a depositare il loro contenuto, altre, portano all’esterno proteine e lipidi. L’apparato di Golgi li distribuisce e li separa; inoltre assembla alcune molecole(per esempio le proteine e gli zuccheri nelle glicoproteina); raccoglie i materiali in vescicole che verranno trasportate in altre zone della cellula o all’esterno.
La DEMOLIZIONE DELLE SOSTANZE avviene attraverso i LISOSOMI, vescicole rivestite da una sottile membrana nelle quali si trovano gli enzimi dell’apparato di Golgi. Essi demoliscono materiali opp organuli difettosi.
La RACCOLTA e l’ELIMINAZIONE DI SOSTANZE: a volte la cellula fabbrica più sostanze di quante ne servono.
I PLASTIDI sono coperti da due membrane, comprendono i cloroplasti che fungono da depositi.
I VACUOLI sono cavità con un'unica membrana ed eliminano i materiali in eccesso. Nei protozoi di acqua dolce ci sono i vacuoli contrattili che eliminano l’acqua in eccesso. Le piante sono occupate da un vacuolo centrale.
NEL NUCLEO si trova il DNA; è costituito da: la CROMATINA formata da DNA associato a proteine che formano i cromosomi; il NUCLEOLO che è formato da DNA e proteine ed è la sede della formazione dell’RNA ribosomiale; la MEMBRANA NUCLEARE che avvolge il nucleo, è formata da due strati perforati da pori.
IL CITOSCHELETRO è dove sono fissati gli organuli. Qui sono presenti MICROTUBOLI, FILAMENTI E MICROFILAMENTI che determinano la forma delle cellule prive di parete, sono responsabili del movimento cellulare, intervengono nella riproduzione per la ripartizione del materiale genetico.
LE APPENDICI MICROTUBOLARI sono protuberanze della membrana cellulare ciascuna delle quali è formata da nove microtuboli esterni doppi che partono tutti dal corpo basale. Le ciglia sono brevi protuberanze doppie e numerose, i flagelli sono più lunghi ed hanno un movimento ondulatorio.
I CENTRIOLI sono due organuli delle cellule animali con i microtuboli; sono vicino al nucleo ed intervengono durante la divisione cellulare.