La CELLULA



Ogni cellula può esser definita come un'entità chiusa ed autosufficiente: essa è infatti in grado di assumere nutrienti, di convertirli in energia, di svolgere funzioni specializzate e di riprodursi se necessario. Per fare ciò, ogni cellula contiene al suo interno tutte le informazioni necessarie. Inoltre possono essere di due tipi:
1) procariote,che non hanno una membrana che circonda il materiale nucleare(batteri);
2) eucariote che hanno una membrana che protegge il materiale nucleare(tutti gli organismi viventi tranne i batteri).

Tutte le cellule mostrano alcune caratteristiche comuni:[5]

-la riproduzione attraverso divisione cellulare (scissione binaria/mitosi o meiosi);
-l'utilizzo di enzimi ed altre proteine (o acidi nucleici) prodotti a partire dai geni presenti sul DNA.
-il metabolismo, che permette alle cellule di incorporare materiali grezzi e di costruirvi componenti cellulari, di ricavarvi energia e di rilasciare i prodotti di scarto.
-il funzionamento di una cellula dipende dalla sua capacità di estrarre ed utilizzare l'energia chimica contenuta nelle molecole organiche.
-la risposta a stimoli interni ed esterni, come variazioni di temperatura, pH o nei livelli di nutrienti od ormoni;
-il contenuto cellulare racchiuso in una membrana plasmatica, composta da un doppio foglietto fosfolipidico.

Le principali strutture che caratterizzano la cellula procariote sono tre.

• -La presenza di una o più appendici chiamate flagelli e/o pili (strutture proteiche che protrudono dalla superficie cellulare).
• -Un contenitore cellulare costituito da parete cellulare e/o da capsula, barriere supplementari nei confronti dell'esterno. Se la membrana plasmatica è presente in tutte le cellule procariotiche, esse presentano grandi differenze relativamente alla presenza e/o alla composizione di capsula e parete. La parete delle cellule procariotiche può essere di due tipi:
• -Gram-positivo
• - Gram-negativo.
• Le pareti Gram-positive se colorate tramite il colorante cristalvioletto, e poi risciacquate, mantengono la colorazione. Mentre quelle Gram-negative no. La differenza sta tutta nella composizione della parete. Sia i Gram-positivi che i Gram-negativi, possiedono uno strato esterno detto peptidoglicano, che è il frutto dell'unione di due acidi e alcuni residui aminoacidici. Il peptidoglicano dei Gram-positivi è molto spesso, mentre quello dei Gram-negativi, oltre ad essere più sottile.
• -Una regione citoplasmatica priva di nucleo e/o organelli, che contiene principalmente il genoma ed i ribosomi. Un cromosoma procariote è solitamente una molecola circolare. Anche senza un vero nucleo, il DNA è condensato in un nucleoide. I procarioti possono avere elementi di DNA extracromosomico chiamati plasmidi, che sono solitamente circolari e che possono apportare capacità aggiuntive come la resistenza agli antibiotici. Le funzioni che gli organelli svolgono negli eucarioti, nei procarioti sono svolte a cavallo della membrana plasmatica.

 

Cellula eucariote


Una tipica cellula eucariotica presenta solitamente una dimensione circa 10 volte maggiore rispetto ad una tipica cellula procariotica, con un volume cellulare complessivo che può essere dunque anche 1000 volte maggiore. La principale caratteristica delle cellule eucariote, che le distingue da quelle procariote, è la presenza di una notevole compartimentazione interna, costituita dalla presenza di vescicole ed invaginazioni racchiuse da membrane fosfolipidiche nelle quali hanno luogo specifiche attività metaboliche. Il compartimento più importante è senza dubbio il nucleo cellulare, un organulo in cui viene conservato il DNA cellulare e che dà il nome alla cellula stessa (dal greco ευ, bene/vero e κάρυον, nucleo).

A livello strutturale, le cellule eucariote presentano differenze rilevanti dai procarioti in tre regioni.

La membrana plasmatica è del tutto simile a quella procariotica nella struttura e nella funzione. La parete cellulare non è invece presente, se non nella cellula vegetale (che presenta tuttavia una composizione profondamente diversa).
Il DNA eucariotico è organizzato in molecole lineari chiamate cromosomi, associate ad istoni e contenute interamente nel nucleo. Anche alcuni organelli eucariotici (come i mitocondri ed i cloroplasti) possono contenere DNA.
Gli eucarioti possono utilizzare ciglia e flagelli per muoversi, sebbene la loro struttura sia decisamente più complessa di quella delle protrusioni procariotiche.
 Cellula animale  [modifica] Schema di una cellula animaleLa cellula animale è una cellula eucariotica che, per via di alcuni aspetti, è differente dalla cellula vegetale:

- L'assenza di una parete cellulare, ma la sola presenza di una membrana cellulare.

- La presenza dei lisosomi: rappresentano il sistema digerente della cellula in quanto sono responsabili della degradazione e della digestione(distruzione) di molecole estranee e macromolecole ingerite dalla cellula via endocitosi così come di macromolecole endogene.

- La presenza dei centrioli: intervengono al momento della duplicazione cellulare e sono responsabili di un'ordinata disposizione degli organuli cellulari.

- La presenza di flagelli: per il movimento cellulare.

- L'assenza dei plastidi e dei vacuoli, tipici delle cellule vegetali.

- La presenza di vacuoli micropinocitici utili a inglobare goccioline di sostanze liquide (pinocitosi).

La membrana cellulare  [modifica] Per approfondire, vedi la voce Membrana cellulare.

La membrana cellulare (detta anche membrana plasmatica o plasmalemma) è un sottile rivestimento che delimita tutte le cellule, separandole e proteggendole dall'ambiente esterno. Tale rivestimento è composto in prevalenza da un doppio strato di fosfolipidi, molecole contenenti regioni idrofobiche (rivolte verso l'interno della membrana) ed idrofile (rivolte verso l'esterno). Per tale motivo, la membrana è spesso definita come doppio foglietto fosfolipidico o bilayer fosfolipidico.

Numerose molecole proteiche e glicoproteiche (oltre al colesterolo e a diversi glicolipidi) sono inserite all'interno della struttura lipidica della membrana. Tali macromolecole, che possono spostarsi liberamente all'interno della membrana stessa (motivo per il quale la sua struttura è definita a mosaico fluido), possono agire come canali o pompe che trasportano le molecole all'interno o all'esterno della cellula. Sulla superficie della membrana sono presenti anche numerosi recettori, proteine che permettono alla cellula di rispondere prontamente ai segnali (tipicamente ormonali) provenienti dall'esterno.

La membrana è detta semi-permeabile, dal momento che è in grado di permettere ad una sostanza di passare liberamente, di passare in una determinata quantità o di non passare affatto. Negli organismi procarioti è ricoperta da un rivestimento protettivo chiamato parete cellulare, assente invece negli eucarioti animali; nelle cellule eucariotiche vegetali essa è presente sottoforma di una parete cellulare primaria (composta principalmente da pectina) e di una parete cellulare secondaria (composta principalmente da lignina).

Il nucleo  [modifica] Per approfondire, vedi le voci Nucleo cellulare, Gene, DNA e RNA.
 Schema del nucleo di una cellula eucariote. È evidente il nucleolo all'internoIl nucleo è l'organello più complesso presente all'interno delle cellule eucariotiche e può essere considerato il centro di comando da cui partono tutti gli ordini che regolano la vita della cellula, presso cui è conservato il DNA sotto forma di cromatina ed hanno luogo la replicazione del DNA nucleare e la sua trascrizione ad RNA.

All'interno del nucleo, il nucleolo è la regione responsabile della sintesi dell'RNA ribosomiale (rRNA). Si tratta di una struttura fibrosa e granulare presente in una o più copie, soprattutto nelle cellule che presentano una attiva sintesi proteica. Al microscopio ottico appare come un granulo rotondeggiante, non delimitato da membrana e circondato da uno strato di cromatina condensata. È costituito da tratti di DNA che codificano per l'RNA ribosomiale, da filamenti di rRNA nascenti e da proteine.

L'informazione genetica presente nel nucleo è protetta da eventuali molecole citosoliche in grado di danneggiarla attraverso una doppia membrana nucleare, detta solitamente cisterna perinucleare e caratterizzata dalla presenza di pori che permettono il passaggio di determinate sostanze.

Il materiale genetico eucariotico è racchiuso all'interno del nucleo, dove è organizzato in differenti cromosomi lineari. Anche alcuni organelli, come mitocondri e cloroplasti, possono contenere materiale genetico addizionale. Il materiale genetico nei procarioti è invece contenuto in una semplice molecola circolare (il cromosoma batterico) situata in una regione del citoplasma detta nucleoide (che non può però essere considerata un organello).

Sintetizzando il nucleo è il cervello della cellula; riceve informazioni e trasmette ordini e messaggi.
Mitocondri e Cloroplasti
 mitocondri possono essere considerati le centrali energetiche della cellula e sono presenti in quasi tutte le cellule eucariote[9] in numero variabile (tipicamente ne sono presenti circa 2000 per cellula, rappresentandone circa un quinto del volume totale).[10]

Ogni mitocondrio è racchiuso da due membrane, che ne individuano cinque regioni dalle proprietà differenti: la membrana esterna, lo spazio intermembrana, la membrana interna, lo spazio delle creste (formate dalle inflessioni della membrana interna) e la matrice.


LA  MITOSI

La m itosi è un processo biologico in cui si verifica una divisione di una cellula madre in due cellule figlie che risulteranno geneticamente uguali alla madre. La mitosi è un fenomeno molto diffuso a tutti i livelli di organizzazione. E’ difatti utilizzato dai più semplici batteri per riprodursi in colonie e dagli organismi più evoluti per processi di accrescimento.
Dopo la fecondazione, ad esclusione della gametogenesi dove i fenomeni iniziali sono di tipo meiotico, la stragrande maggioranza dei processi di divisione è di tipo mitotico.

La mitosi nelle cellule eucariotiche, poiché possiedono un corredo cromosomico non uniforme ma disperso nel citoplasma, prende il nome di scissione binaria.
Le fasi della mitosi sono cinque:

- Profase

- Metafase

- Anafase

- Telofase

- Citodieresi


Profase.
Nella profase si assiste ad una condensazione del nucleo; più precisamente si osserva una attenuata spiralizzazione dei filamenti del DNA. Si costituiscono i cromosomi. Negli stessi istanti si assiste alla creazione dell’apparato mitotico.

Metafase.
La metafase inizia con la disposizione dei cromosomi lungo il piano equatoriale, formando la piastra equatoriale.

Anafase.
Durante l’anafase i cromosomi originari slegano i cromatidi (che prendono nuovamente nome di cromosomi). I nuovi cromosomi si spostano verso i due poli.
Telofase.
Nella telofase si distingue la ricostruzione dei nuclei figli e i processi osservabili sono inversi a quelli della profase infatti i segmenti dei cromosomi si despiralizzano. Si costituisce l’involuco nucleare.

Citodieresi.
La citodieresi è la separazione del citoplasma. Durante la mitosi essa avviene immediatamente dopo la telofase.Paragraph. Fai clic qui per effettuare modifiche.

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