Cellula eucariote
La cellula è l’unità minima di un organismo vivente. Molti organismi sono formati da una sola cellula, e vengono definiti unicellulari, mentre altri organismi sono costituiti da un maggior numero di cellule e vengono definiti pluricellulari. Fu per primo lo scienziato Robert Hook, a studiare la cellula: nell’analizzare un pezzetto di sughero al microscopio, notò che le strutture minime somigliavano a tante cellette, definite cells. Dopo due secoli, sulla scia della teoria di Robert Hook, fu intrapreso lo studio della teoria cellulare. Secondo suddetta teoria, tutti gli organismi sono dotati una o più cellule, le cellule tendono a riprodursi, per cui cellule nuove derivano da cellule madri, esse infatti contengono l’informazione genetica, che viene trasmessa di cellula in cellula. Ogni cellula è perfettamente in grado di nutrirsi, trasformare energia e riprodursi, come ogni essere vivente. Le cellule però non sono tutte uguali: esse si distinguono in eucarioti e procarioti. La cellula eucariote si divide in tre sezioni principali: il nucleo, il citoplasma e le membrane. Le cellule eucarioti caratterizzano organismi vegetali ed animali, sono cellule complesse, che presentano un diametro ampio che varia tra i dieci ed i trenta micrometri (unità di misura della cellula). La cellula eucariote è una cellula che favorisce lo scambio con l’ambiente, infatti le sostanze entrano ed escono continuamente dalla cellula anche grazie alle sue dimensioni. Più una cellula è piccola, più è possibile lo scambio cellulare. La cellula eucariote rispetto alla cellula procariote, si presenta parecchio più estesa in alcuni casi non si limita a presentarsi come il doppio o il triplo, ma come cento volte superiore in estensione rispetto ad una cellula procariote. Il DNA della cellula eucariote, si colloca nel nucleo.
Cellula eucariote: struttura
Per quanto concerne la struttura in senso stretto, le cellule eucariote come quelle procariote hanno la membrana cellulare, ma non la parete cellulare. Il DNA delle cellule eucarioti è organizzato in strutture di cromosomi. La cellula animale, presenta delle sostanziali differenze con la cellula eucariote vegetale. Nella cellula animale sono presenti i lisosomi, che si occupano della distruzione delle cellule estranee; inoltre nella cellula animale vi sono i centrioli che facilitano la distribuzione degli organi cellulari; i flagelli e le ciglia permettono i movimenti della cellula, ed inoltre i vacuoli e i plastidi che si trovano all’interno della cellula vegetale non sono presenti nella cellula animale. Sia le cellule procarioti che eucarioti sono completamente avvolte da una membrana cellulare che contiene il citoplasma, una sostanza gelatinosa, all’interno della quale si trovano i ribosomi ed il DNA che contiene l’informazione genetica. La membrana è uno strato sottile composto da fosfolipidi che contengono parti idrofile ed idrofobe (alcune legano con l’acqua altre no). All’interno della membrana si trovano una serie di molecole che possono essere trasportate dentro la cellula e fuori la cellula. Il citoplasma, come sottolineato sopra, è una sostanza prettamente gelatinosa, all’interno della quale si trovano degli organuli ed il citoscheletro che dà la forma stessa alla cellula. Il nucleo è l’organello maggiormente complicato, perché è da esso che partono tutta una serie di funzioni perché è nel nucleo che si trova il DNA. Nel nucleo si trova anche il nucleolo che è una struttura granulare e densa nella quale si trova RNA (ovvero i ribosomi) che premette la realizzazione della sintesi proteica. Sempre nel nucleo, si trovano organelli che prendono il nome di mitocondri e cloroplasti che contengono a loro volta informazioni genetiche. Il nucleo è anche protetto da una membrana e si comporta come se fosse il centro nevralgico della cellula, all’interno del quale si svolgono le principali funzioni per il suo stesso sviluppo. La cellula è dunque un sistema molto complesso ma funzionale, che segue diversi processi di nascita, crescita, divisione cellulare e morte. Quando la cellula muore, il nucleo stesso è soggetto a disintegrazione completa; allo stesso modo, essendo una cellula figlia di un’altra cellula, tenderà a conservare alcune informazioni genetiche della cellula madre, per cui se la cellula presenta delle alterazioni, allo stesso modo, questa nuova cellula figlia, o entrambe le cellule figlie, tenderanno a presentare la medesima informazione genetica. Lo studio degli organismi cellulari, consente di comprendere tutti i meccanismi sottesi ai processi organici che si verificano negli esseri viventi che siano di origine vegetale o animale. Lo studio delle cellule permette di comprendere il preciso ciclo di vita di un essere vivente e la loro specifica funzione. La cellula è la più piccola parte di un organismo vivente che vive e compie tutte le azioni necessarie per la vita sua stessa e per la vita delle altre cellule con le quali stabilisce una comunicazione. Le cellule non hanno una forma specifica ma la assumono a seconda delle pressioni che subiscono durante la loro crescita.
Domande frequenti
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Qual è la differenza principale tra una cellula eucariote e una procariote?La distinzione fondamentale risiede nella complessità strutturale e nelle dimensioni. Le cellule eucariote, tipiche di piante e animali, sono molto più grandi (circa cento volte superiori) e possiedono un nucleo definito che racchiude il DNA organizzato in cromosomi. Al contrario, le cellule procariote sono più semplici, prive di nucleo vero e proprio e generalmente di dimensioni ridotte. Entrambe condividono elementi base come la membrana cellulare e il citoplasma, ma la presenza di organuli specializzati e di una struttura interna complessa rende la cellula eucariote un sistema biologico molto più articolato.
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Come funziona lo scambio di sostanze tra la cellula e l'ambiente esterno?Lo scambio avviene attraverso la membrana cellulare, uno strato sottile composto da fosfolipidi con parti idrofile e idrofobe che regolano il passaggio delle molecole. Questo processo è influenzato dalle dimensioni della cellula: teoricamente, una cellula più piccola ha un rapporto superficie-volume maggiore, favorendo scambi più efficienti. Tuttavia, la cellula eucariote, pur essendo grande, mantiene funzionalità ottimali grazie alla sua complessa struttura interna e alla capacità di trasportare attivamente sostanze dentro e fuori, garantendo nutrimento ed eliminazione dei rifiuti essenziali per la sopravvivenza cellulare.
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Quali sono le componenti principali della cellula eucariote?La cellula eucariote si articola in tre sezioni principali: il nucleo, il citoplasma e la membrana cellulare. Il nucleo funge da centro nevralgico, contenendo il DNA e il nucleolo per la sintesi proteica. Il citoplasma è una sostanza gelatinosa che ospita organuli specifici (come mitocondri, ribosomi e citoscheletro) e mantiene la forma cellulare. Infine, la membrana cellulare avvolge tutto il sistema, controllando gli ingressi e le uscite. Nelle cellule animali sono presenti anche lisosomi e centrioli, assenti nelle vegetali, che differiscono per la presenza di vacuoli e plastidi.
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Cosa succede al DNA durante la riproduzione cellulare?Il DNA è l'elemento chiave che garantisce la continuità della vita, poiché contiene le informazioni genetiche trasmesse dalla cellula madre alle figlie. Durante la divisione cellulare, il materiale genetico viene replicato e distribuito equamente. Se la cellula madre presenta alterazioni genetiche, queste tendono a essere ereditate dalle cellule figlie. Questo meccanismo assicura che ogni nuova cellula mantenga le istruzioni necessarie per svolgere le proprie funzioni vitali, nutrirsi e interagire con le altre cellule, preservando l'integrità dell'organismo pluricellulare.
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In cosa differisce la cellula animale da quella vegetale?Sebbene entrambe siano eucariote, presentano differenze strutturali significative. La cellula animale possiede lisosomi per la digestione cellulare, centrioli per la divisione e strutture mobili come flagelli e ciglia. Inoltre, manca completamente della parete cellulare rigida presente nelle piante. Al contrario, la cellula vegetale contiene vacuoli di grandi dimensioni e plastidi (come i cloroplasti per la fotosintesi), organuli assenti nelle cellule animali. Queste differenze riflettono le diverse modalità di nutrimento e supporto strutturale richieste dai rispettivi organismi.