LA CELLULA La cellula è l’unità fondamentale della vita:

le cellule sono i mattoni degli esseri viventi

TUTTI GLI ESSERI VIVENTI

SONO FATTI DI CELLULE

Immagini di cellule

globulo rosso:cellula del sangue

neuroni:cellule nervose

le cellule si possono vedere con il microscopioLe dimensioni delle cellule sono tra10 e 100 micron

Ameba:protozoo

Batteri

Cellule di una foglia

Cellule vegetali

Esistono organismi unicellulari: formati da una sola cellula come i protozoi.

Ed organismi pluricellulari come noi, animali e piante.

Protozoi ciliati

foraminiferi

Parti fondamentali di una cellula

membrana cellulare

nucleo

citoplasma

Membrana cellulareStrato sottile ed elastico che avvolge la cellula. E’ costituito da due strati di fosfolipidi nei quali sono immerse molecole di proteine che formano dei canali o pori per il passaggio di sostanze. Secondo le dimensioni, i pori lasciano passare certe sostanze e non altre, sia in entrata che in uscita.

Ha due funzioni:•Tenere insieme i vari costituenti cellulari•Regola gli scambi con l’esterno selezionando le sostanze che entrano e che escono (è semipermeabile). Se le sostanze attraversano liberamente la membrana si parla di diffusione, se invece passano attraverso i canali costruiti dalle proteine di membrana si parla di trasporto attivo.L’acqua entra ed esce dalla cellula per osmosi: fenomeno fisico che consiste nel passaggio spontaneo di un solvente da una soluzione a concentrazione più alta verso la soluzione a concentrazione minore, attraverso una membrana semipermeabile.

fosfolipidiproteine

Nucleo

È il “cervello” della cellula

cosa fare cosa fabbricare come e quando riprodursi come comportarsi con le altre cellule

Tutte queste informazioni sono contenute nel DNA,molecola molto lunga che ha la forma di una doppia elica

Membrana nucleare

nucleolo

Trasmette ordini e messaggi :

CitoplasmaÈ un materiale gelatinoso costituito in massima parte da acqua e sali minerali.Nel citoplasma si trovano il nucleo e altri organuli cellulari

I più importanti organuli sono:

mitocondri: le “centrali energetiche”

ribosomi: fabbriche di proteine e di materiale cellularereticolo endoplasmatico: rete di trasporto e di collegamentoapparato di Golgi: silos di sosta dei materiali prodottilisosomi: industrie chimiche

centrioli: reparto maternità; si occupano della riproduzione della cellula

MitocondrioSono organuli di forma allungata costituiti da due membrane: quella esterna è liscia, quella interna ripiegata su se stessa.Al loro interno si svolge la respirazione cellulare, un processo attraverso il quale la cellula brucia il glucosio con l’aiuto dell’ossigeno al fine di ricavare l’energia necessaria per svolgere tutti i processi vitali.La vita è un “lavoro” che richiede molta energia

Glucosio + Ossigeno = Anidride Carbonica + Acqua + Energia

Il glucosio si trova nella pasta e nel pane sotto forma di amido e nei dolci.

Reticolo Endoplasmatico e Ribosomi

Ribosomi: granuli sparsi nel citoplasma e presenti sul reticolo endoplasmatico. Sintetizzano le proteine.Le proteine sono i componenti fondamentali della materia vivente e svolgono importantissime funzioni, intervengono: •nella trasformazione del cibo (gli enzimi) nei nutrienti necessari alla nostra sopravvivenza, nella contrazione muscolare,• nella difesa dell’organismo dalle malattie;• nella costruzione dei tessuti;• nel trasporto dell’ossigeno nei globuli rossi;• nei processi della visione e della percezione dei suoni, degli odori ecc…

Reticolo Endoplasmatico: labirinto di canali che servono al trasporto di sostanze (proteine e grassi) all’interno della cellula e al collegamento tra i vari organuli.Può essere liscio o rugoso (con ribosomi).

Reticolo endoplasmatico di una cellula di pancreas

Apparato di Golgi

Insieme di vescicole appiattite : riceve le vescicole provenienti dal reticolo endoplasmatico, modifica il loro contenuto, ingloba e trasporta i prodotti finali in altre parti della cellula e soprattutto verso la superficie cellulare.

Centro di elaborazione, imballaggio e distribuzione.

Interazione tra gli organuli

Campione ingrandito 20000 volte.L’apparato di Golgi è colorato in verde, la sfera colorata in giallo è una vescicola di secrezione

Lisosomi

Centri di demolizione e riciclaggio

•Sono sacche che racchiudono enzimi digestivi capaci di demolire sostanze quali proteine, polisaccaridi, lipidi.Le piccole molecole risultanti vengono riutilizzate dalla cellula.

• Nei globuli bianchi i lisosomi inglobano e digeriscono eventuali batteri penetrati nella cellula.

La cellula vegetale

Osserviamo le differenze tra la cellula animalee quella vegetale:

parete cellulare

cloroplasti

vacuolo

Parete cellulareLa parete cellulare è un involucro esterno alla membrana cellulare, spesso e resistente, formato da una sostanza che si chiama cellulosa.

La parete cellulare, seppur rigida, consente lo scambio di sostanze con l’esterno e con le altre cellule.

La parete cellulare conferisce rigiditàalla cellula e le fa assumere formegeometriche, come si osserva in questa fotografia di cellule di cipolla.

CloroplastiSono gli organuli nel quali avviene la fotosintesi clorofilliana:processo chimico fondamentale per la vita delle piante.

Sono numerosissimi: in 1 mm2 di una foglia possono esservi fino a 500.000 cloroplasti.

Sono verdi in quanto contengono un pigmento verde chiamato clorofilla.

Anidride Carbonica + Acqua + Energia = Glucosio + Ossigeno

Cloroplasto

Cloroplasto appartenente a una foglia di granturco

È circondato da due membrane e contiene una serie di membrane interne in cui si trova la clorofilla. Le membrane interne formano una serie di sacchetti appiattiti e interconnessi.

VacuoloÈ una specie di vescicola delimitata da una membrana contenente un succo costituito da: acqua, proteine, sali minerali e zuccheri.

Nella cellula adulta si trova un unico vacuolo che occupa la maggior parte della cellula, fino al 90% del volume cellulare.

Ha la funzione di deposito di riserve di materiale.

È la pressione esercitata dal succodel vacuolo verso l’esterno che rende turgide le cellule vegetali.

nucleo

vacuolo citoplasma

cellule di cipolla

Cellule procariote e cellule eucariote

Cellula eucariote: (la cellula che abbiamo già visto) il DNA è contenuto all’interno del nucleo, delimitato dalla membrana nucleare. Gli animali, le piante e l’uomo stesso sono formati da cellule eucariote, anche organismi unicellulari possono essere formati da questo tipo di cellule.

Cellule Cellule procarioteprocariote: il DNA non è racchiuso nel nucleo ma : il DNA non è racchiuso nel nucleo ma disperso nel citoplasma, mancano anche altri organuli disperso nel citoplasma, mancano anche altri organuli ben strutturati, sono cellule meno complesse delle ben strutturati, sono cellule meno complesse delle precedenti. Sono formati da cellule procariote gli precedenti. Sono formati da cellule procariote gli organismi più semplici e unicelulari come i organismi più semplici e unicelulari come i batteri.batteri.

Staffilococchi : gialliBacilli della pelle umana: verdi

La divisione cellulare nei batteri: scissione binaria cellule procariote

I batteri, che sono esseri unicellulari, si riproducono molto rapidamente; infatti con giuste condizioni di luce e temperatura si riproducono ogni 20 minuti.

dopo20 min

dopo 40 min

dopo1 ora

dopo1 ora20 min

dopo1 ora40 min

dopo solo 6 ore

ogni batterio ha originato

218 batteri, cioè: circa 130.000 batteri !

Come ben sai… le potenze di 2 aumentano molto rapidamente!

La divisione cellulare: MITOSI nelle cellule

eucariote

Questo tipo di divisione

cellulare riguarda le

cellule somatiche, le

cellule riproduttive, i

gameti, si riproducono per meiosi.

Tessuto vegetale con cellule in mitosi

Le fasi della mitosi

Cellula in procinto di dividersi Si divide il nucleoI nuclei figli si separano e il citoplasma “si strozza” al centro

Si formano due cellule Le due cellule figlie si separano per affrontare individualmente la vita

Come si riproducono le celluleNelle cellule la riproduzione avviene per scissione binaria, cioè ogni cellula dà origine a due cellule figlie che presentano le stesse caratteristiche della cellula madre. Tale processo prende

il nome di mitosi.

Le cellule si riproducono secondo la successione numerica delle potenze di 2

e così via …

20=1

21=2

22=4

23=8

24=16 …

Dalla cellula all’organismo