cellula - matematichiamoblog.files.wordpress.com · cellulari rigide. Un poliedro è ......

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CELLULACELLULA

DEFINIZIONE

La cellula è

la più

piccola unità

di un organismo in

grado di funzionare in modo autonomo.Tutti gli esseri viventi sono formati da cellule.

I VIRUS NON SONO CELLULESebbene i virus siano in grado di effettuare molte delle funzioni normalmente espletate da una cellula vivente, essi mancano tuttavia della caratteristica capacità

cellulare di sopravvivere, svilupparsi e replicarsi in modo autonomo e, pertanto, non vengono considerati esseri viventi.

La teoria cellulareLe

cellule

furono

osservate per la prima

volta nel 1665 da Robert Hooke, che studiò con un microscopio rudimentale sottili fettine di sughero e vide che esse erano formate da elementi di forma regolare. Egli chiamò cellule

questi

elementi (dal latino cellula, "piccola stanza"), perché

esse

avevano l'aspetto di piccole scatole.

La teoria cellulareL'insieme

degli

studi al microscopio

e le osservazioni di numerosi ricercatori permisero di arrivare alla moderna definizione della cosiddetta teoria cellulare, secondo la quale:

1) tutti i viventi sono formati da una o più

cellule;

2)

le cellule costituiscono le unità fondamentali di ciascun organismo;

3)

tutte le cellule derivano da altre cellule.

Prima classificazioneLe

cellule,

in

base

alla loro organizzazione

interna, possono essere distinte in due grandi categorie:

1)PROCARIOTI

2)EUCARIOTIIl termine procariote deriva dal greco e significa "prima del nucleo"; il termine eucariote

significa "vero nucleo".

Cellule procarioti

Sono cellule “primitive”, prive di un nucleo ben definito e delimitate da una membrana cellulare, con una struttura interna molto semplice. Tipiche cellule procariote sono quelle dei batteri e delle alghe azzurre.

Cellule eucarioti

Sono le cellule più

evolute, tipiche dei protisti, dei funghi, degli animali, dei vegetali; il nucleo è

ben definito e circondato da una membrana nucleare mentre il citoplasma è

ricco di

numerose strutture.

Seconda classificazione

cellulaETEROTROFA SI NUTRE DI

SOSTANZE

ORGANICHE PRODOTTE DAGLIORGANISMI AUTOTROFI

AUTOTROFA CAPACE DI

NUTRIRSIUTILIZZANDO SOLAMENTESOSTANZE INORGANICHE(ANIDRIDE CARBONICA, ACQUASALI MINERALI)

L’aspetto delle cellule

Le cellule possono essere di dimensioni e forme molto diverse.

NEURONE GLOBULO ROSSO

L’aspetto delle cellule

Le cellule batteriche sono le più

piccole,

avendo una lunghezza dell'ordine di 1 µm

(un

milionesimo di metro) .

L’aspetto delle celluleAll'altro estremo si trovano le cellule nervose, che hanno forme molto complesse, essendo dotate di numerosi sottili prolungamenti che possono raggiungere anche diversi metri di lunghezza (si pensi, ad esempio, alle fibre nervose presenti nel collo di una giraffa).

L’aspetto delle cellule

La maggior parte delle cellule vegetali ha solitamente forma poliedrica, con un diametro compreso tra i 20 e i 30 micrometri, ed è

delimitata da pareti cellulari rigide.

Un poliedro è

un

solido

delimitato da un numero finito di poligoni piani, detti

facce

del

poliedro.

L’aspetto delle cellule

Le cellule dei tessuti animali hanno forma estremamente varia, a seconda del tipo e della funzione. Il loro diametro è

spesso compreso fra i

10 e i 20 micrometri e la loro superficie è

deformabile.

L’aspetto delle cellule

Nonostante le numerose differenze di aspetto e di funzione, tutte le cellule sono delimitate da una membrana che racchiude il citoplasma, una sostanza fluida, gelatinosa, ricca di acqua.

IL METABOLISMOTutte le cellule sono sede di reazioni chimiche che consentono loro di svilupparsi, di produrre energia e di eliminare le scorie. Nel loro insieme, tutte queste reazioni sono denominate metabolismo

(termine derivante da una parola

greca che significa "cambiamento").

La cellula animale

La membrana plasmatica

La

membrana

plasmatica (o cellulare) racchiude il contenuto della cellula e costituisce una barriera fra l'ambiente intracellulare (ambiente interno) e quello extracellulare (ambiente esterno).

Membrana plasmatica

Osmosi

Citoplasma

L'intero

volume

della cellula, con esclusione del nucleo, è

occupato dal citoplasma. Questo comprende una soluzione acquosa concentrata, denominata citosol, nella quale si trovano sospesi enzimi (catalizzatori dei processi biologici) e gli organuli cellulari. Nel citoplasma avvengono le principali reazioni chimiche. Citoplasma

NucleoL'organulo

di

maggiori

dimensioni all'interno della maggior parte delle cellule vegetali e animali è

il nucleo: è

delimitato da una membrana e ha forma e dimensioni variabili a seconda del tipo cellulare. All'interno del nucleo si trovano il DNA, che costituisce il materiale genetico della cellula.

Nucleo

Mitocondri

I

mitocondri

costituiscono la sede del processo di respirazione cellulare, mediante il quale la cellula ricava energia bruciando molecole di glucosio, derivanti dalla demolizione delle sostanze nutritive, in presenza di ossigeno. Vengono anche definiti come le centrali energetiche

della cellula.

Mitocondri

RibosomiI

ribosomi

sono organuli

ancorati al reticolo endoplasmatico rugoso (ruvido) ma si trovano anche nel citoplasma.

Sono responsabili della sintesi proteica attraverso la “lettura”

delle

informazioni contenute in una catena di RNA messaggero (m-RNA).

Reticolo endoplasmaticoIl reticolo

endoplasmatico è una

rete

tridimensionale

di sacche (o cisterne), di tubuli e

vescicole comunicanti tra loro. In esso avviene

la sintesi di gran parte dei componenti della

cellula (in particolare delle proteine).

Apparato di Golgi

Pile

di

cisterne

appiattite, anch'esse delimitate da

membrane, costituiscono, invece, l’apparato di Golgi,

che riceve le molecole sintetizzate nel reticolo

endoplasmatico, le elabora e le indirizza a diversi siti

interni o esterni alla cellula. Apparato di

Golgi

Lisosomi e vacuoli

I

lisosomi

contengono enzimi (acceleratori delle reazioni

biologiche) responsabili della digestione di numerose

molecole inutili o nocive per la cellula.

I

vacuoli

sono

piccole cavità delimitate da una membrana,

nelle quali vengono accumulate scorie del metabolismo

cellulare.

Lisosoma

La cellula vegetale

La parete cellulare

Nei batteri e nei vegetali, all'esterno della membrana si trova una parete cellulare

rigida,

alquanto spessa e robusta. Tale struttura nei batteri ha soprattutto una funzione protettiva; nei vegetali, oltre a questa funzione, la parete svolge un ruolo di sostegno e serve a mantenere la forma tipica della cellula.

Parete cellulare

PlastidiI plastidi si possono considerare come sacche membranose, nelle quali la cellula vegetale

può

accumulare sostanze. I cloroplasti

sono plastidi in cui

avviene la fotosintesi clorofilliana e contengono le molecole di clorofilla necessarie al processo.

Vacuolo centrale

Un grosso vacuolo centrale, ossia una cavità

delimitata da una membrana e piena di un

liquido detto succo vacuolare, costituisce per

la cellula vegetale una sorta di idroscheletro. In

esso sono presenti ed accumulate le sostanze di

riserva e/o di scarto.

Cellule a confrontoLa struttura di una cellula animale è

simile a quella di una cellula

vegetale.Vi sono però alcune importanti differenze:

La cellula animale non contiene cloroplasti perché

gli animali sono organismi ETEROTROFI e non AUTOTROFI.

La cellula animale non possiede la parete cellulare rigida che nella cellula vegetale ricopre la membrana plasmatica e protegge la cellula.

La cellula animale non possiede il caratteristico grande vacuolo presente nelle cellule vegetali (specialmente quelle vecchie).

La cellula animale possiede i centrioli, molti lisosomi e spesso è

dotata di ciglia e di flagelli. Le giunzioni comunicanti sono canali che mettono in collegamento cellule adiacenti.

La cellula vegetale è

dotata di parete cellulare e membrana cellulare, che costituiscono una parete a doppio strato contenente il citoplasma. I plasmodesmi

sono canali che attraversano la parete cellulare mettendo

in collegamento cellule adiacenti.

Vacuolo: molto importante durante l'accrescimento cellulare, è

una sacca avvolta da una membrana che si

trova immersa nel citoplasma cellulare. In esso sono presenti ed accumulate le sostanze di riserva e/o di scarto.

Parete cellulare: caratteristica della cellula vegetale essa ha il compito di proteggerla, di mantenerne la forma e di impedire l'eccessivo assorbimento d'acqua.

Cloroplasto: è

l'organulo sede della fotosintesi clorofilliana ed è

delimitato da due membrane.

All'interno di esso si trova un fluido, detto stroma, nel quale sono immersi dei sacchetti sovrapposti che nel loro insieme formano il grana.

Parti tipiche di una cellula vegetale

Tessuti, organi, apparati

Negli

organismi

pluricellulari le cellule si coordinano e formano livelli di organizzazione superiori: i tessuti

sono caratterizzati

da cellule specializzate a svolgere determinate funzioni. Tessuto

epiteliale

Tessuti, organi, apparati

Gli organi

sono formati da più

tessuti che effettuano

anch'essi specifiche funzioni.

Tessuti, organi, apparati

Gli apparati, sono costituiti da diversi organi che interagiscono per il compimento di funzioni superiori.

Tessuti, organi, apparati

Tutti gli apparati costituiscono l’organismo.

Fine