Procarioti vs eucarioti e la cellula come unità vitale

 

Il corpo umano è una macchina, una grande unità strutturale formata da tante componenti. L’unità vitale più piccola è sicuramente la cellula. In essa avvengono processi e reazioni chimiche che permettono la sopravvivenza dell’intero organismo. Più cellule vanno a comporre i tessuti che a loro volta si dispongono insieme per formare gli organi. Più organi invece formano gli apparati. Il corpo così formato interagisce con l’ambiente esterno e ne subisce le conseguenze. Ad esempio quando la temperatura esterna di alza il nostro corpo reagisce tentando di trovare un equilibrio usando appunto delle risposte di adattamento. Queste servono per mantenere l’omeostasi che rappresenta appunto l’equilibrio che le cellule devono avere per permettere al corpo di svolgere tutte le sue funzioni al meglio. Per avere un equilibrio ottimale la cellula deve funzionare bene.

QUANTI TIPI DI CELLULE ESISTONO?

Per semplificare le cellule innanzitutto possono dividersi in cellule procariote ed eucariote. I procarioti sono più semplici e solitamente sono composti da una sola cellula (monocellulare). I batteri sono i capostipite di questa categoria, infatti sono molto semplici e nonostante la loro semplicità sono capaci di causare innumerevoli patologie. Gli eucarioti invece sono organismi più complessi e a differenza dei procarioti le dimensioni delle cellule sono maggiori e ogni componente cellulare è organizzato e compartimentato. Un esempio è rappresentato dal DNA che negli eucarioti è tenuto all’interno di un nucleo, invece nei procarioti esso si trova sparso in un’area ben precisa chiamato nucleo soma. Ma la differenza sostanziale tra procarioti ed eucarioti è che i secondi sono formati da più cellule che messe insieme formano un organismo complesso. Tra gli eucarioti infatti le cellule si dividono in cellule animali e vegetali. L’uomo rientra nella prima categoria. Cellule animali e vegetali sono simili. Sono entrambe complesse, ma la cellula vegetale presenta delle caratteristiche in più quali i cloroplasti e la parete cellulare di cui la cellula eucariote è sprovvista.

COM’È FATTA UNA CELLULA ANIMALE E QUINDI UNA CELLULA EUCARIOTE?

Sicuramente ha un involucro esterno caratteristica che si ritrova in tutte le cellule. Essa è chiamata membrana plasmatica o membrana cellulare. E’ una sorta di velo che permette il passaggio di determinate sostanze dall’esterno all’interno della cellula e viceversa. E’ infatti attraversata da piccoli pori  e grazie ad essa la cellula è protetta. Ciò è possibile grazie al doppio strato di molecole fosfolipidiche di cui è formata. Esse sono molecole particolari formate da una testa idrofilica e code idrofobiche che s’intrecciano con un secondo strato avendo così il bilayer fosfolipidico. L’interno della cellula invece è molto somigliante ad una fabbrica energetica poiché ogni componente non è ha se stante ma ha una particolare funzione che s’interseca con le altre componenti. Per prima cosa troviamo il citosol ed il citoscheletro. Il primo è composto dalla parte liquida e vi sono immersi gli organelli citoplasmatici. Il secondo è la parte fibrosa e che da forma e struttura consentendo il movimento delle componenti cellulari.  Gli organelli citoplasmatici sono essenziali per la sopravvivenza e rappresentano i pezzi della fabbrica che svolgono una funzione ben precisa. Cominciamo con il reticolo endoplasmatico. E’ composto da un insieme di cisterne, sacchetti appiattiti e tubuli membranosi che delimitano delle cavità intercomunicanti. Esso si occupa di produrre  le proteine per il resto della cellula. Esso si divide in rugoso e liscio. Il primo è chiamato così perchè sulla sua superficie ci sono delle protuberanze. Queste sono i ribosomi.  Il secondo ha invce una struttura tubulare e non presenta i ribosomi. L’apparato del Golgi è formato invece da un insieme di sacculi appiattiti. Essi sono presenti in numero da 4 a 6 fino ad arrivare anche a 10. Produce le “vescicole”. La sua funzione è quella d’impacchettare determinati composti e molecole. Le vescicole passano da una sacca all’altra fondendosi con le loro pareti e quando sono pronte vengono poi mandate in vari distretti della cellula portando così il materiale impacchettato. Rappresentano un po’ il trasporto per portare varie componenti essenziali per la cellula da una parte all’altra. I lisosomi invece sono il centro di degradazione delle sostanze cellulari. I composti che non servono più vanno in questa pattumiera e vengono dismessi. Le componenti però vengono in parte “riciclate” ed utilizzate per formare altri composti. Il mitocondrio invece ha una funzione energetica, ossia produce l’ATP. Questa è fondamentale per la cellula. Senza questa molecola le funzioni cellulari non esisterebbero. L’ATP viene in parte prodotto nel citoplasma in assenza di ossigeno (fase anaerobia) mentre la seconda avviene in presenza di ossigeno nel mitocondrio (fase aerobica). L’organello in questione è formato da creste contenenti la matrice mitocondriale, un liquido in cui sono presenti enzimi capaci di catalizzare reazioni chimiche. Infine il “capo” della cellula è rappresentato dal nucleo. All’interno di esso è custodito il DNA. E’ formato da un involucro nucleare formato da una membrana interna a contatto con il materiale nucleare ed una esterna rivolta verso il citoplasma. Queste membrane comunicano tra loro ed in determinati punti s’incontrano formando i pori nucleari che permettono la comunicazione tra l’interno e l’esterno del nucleo. Il DNA  è compattato in cromatina e ripartito in 46 cromosomi. Questi contengono tutte le informazioni genetiche del nostro corpo. Se la cellula non funziona a dovere o se anche solo una delle componenti sopracitate non dovesse assolvere alla propria funzione essa potrebbe creare problemi diventando tumorale.

COME SI OSSERVANO LE CELLULE?

Lo strumento che si usa per vedere letteralmente le cellule è il Microscopio. Ne esistono di vari tipi, ma il principio è semplice si usa un vetrino. Su questo vetrino viene posto un tessuto precedentemente colorato e tramite un sistema di lenti e di ingrandimenti è possibile guardare ed osservare com’è fatta una cellula. 

LA STORIA DEL MICROSCOPIO E DI COME FURONO SCOPERTE LE CELLULE

Il primo microscopio che ci è dato conoscere fu costruito nel lontano 1590 in Olanda, dalla famiglia Janssen, fabbricanti di occhiali. La sua struttura non era poi così tanto diversa da un qualsiasi microscopio moderno, almeno nelle sue parti fondamentali: oculare, corpo e obiettivo. Dai primi anni del ‘600 ci fu una vera e propria esplosione di scienziati e naturalisti che, affascinati dal potere di questo nuovo strumento volevano conoscerne e potenziare tutte le sue caratteristiche. Uno dei primi grandi microscopisti fu  Marcello Malpighi, considerato il padre dell’embriologia e dell’istologia. Anton van Leeuwenhoek , considerato il padre della microbiologia e colui il quale costruì il primo “microscopio portatile” con cui, osservò per primo i batteri, chiamandoli inizialmente “animaletti”. Nel 1667, Robert Hooke fece un’osservazione che cambiò il mondo della scienza. Osservando dei pezzettini di sughero al microscopio notò che sembravano essere formati da cellette minuscole disposte una accanto all’altra. Da questa osservazione nacque il nome cellula. Negli anni seguenti fu un susseguirsi di osservazioni che confermarono sempre di più come ogni essere vivente fosse in realtà composto da queste unità fondamentali che il buon Hooke aveva battezzato cellule.  Robert Hooke osservando i pori del sughero si trovava di fronte in realtà a delle cavità vuote e non più viventi, ma il termine coniato ormai aveva preso piede e da allora la parola cellula fu usata nel senso che noi oggi le diamo.

FONTI

“Biologia della cellula” Edi-Ermes

“Fondamenti di anatomia e fisiologia dell’uomo” Ambrosiana

“Sughero, animaletti, denti sporchi e microscopi: cronache dalla scoperta dei batteri alla teoria cellulare” microbiologia Italia

Maria Luisa Cirillo

Maria Luisa Cirillo, dottoressa in biologia con una grande passione per tutto ciò che è scienza. Aspirante docente, ha una vocazione per la divulgazione scientifica attribuendo ad essa una grandissima importanza. Ha esperienza nel campo delle produzioni alimentari e sicurezza alimentare, in laboratori di microbiologia e di citologia-istologia.

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Maria Luisa Cirillo, dottoressa in biologia con una grande passione per tutto ciò che è scienza. Aspirante docente, ha una vocazione per la divulgazione scientifica attribuendo ad essa una grandissima importanza. Ha esperienza nel campo delle produzioni alimentari e sicurezza alimentare, in laboratori di microbiologia e di citologia-istologia.

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