Biologia Cellulare: Struttura e Funzioni delle Cellule Eucariotiche e Procariotiche

Le Molecole Organiche e l'Organizzazione Biologica

Le molecole organiche sono quelle formate principalmente da atomi di carbonio legati da legami covalenti.

• Tessuti: sono gruppi di cellule specializzate molto simili tra loro; essi svolgono la stessa funzione e hanno la stessa origine.
• Organi: sono le unità strutturali e funzionali della vita più elevate. Sono composti da diversi tessuti e compiono azioni concrete.
• Sistemi: sono insiemi di organi analoghi che svolgono un'azione indipendente. Ad esempio: il sistema nervoso, osseo, muscolare o i sistemi endocrini.
• Dispositivi (Apparati): sono insiemi di organi che possono essere molto diversi, ma le cui azioni sono coordinate tra loro in quella che viene chiamata una funzione.

Tipologie Cellulari

Cellula Procariotica

La cellula procariotica è una cellula il cui materiale genetico non è organizzato in un nucleo ben definito, ma è distribuito durante la riproduzione cellulare.

• Nelle cellule procariotiche, il materiale genetico (DNA) è libero nel citoplasma senza alcuna struttura che lo delimiti; cioè, è diffuso.

Cellula Eucariotica

Le cellule eucariotiche sono generalmente più grandi e presentano una struttura più complessa rispetto ai procarioti. Sono caratterizzate dall'avere un nucleo delimitato da una doppia membrana nucleare che lo separa dal resto del citoplasma. Le cellule eucariotiche possiedono inoltre una maggiore quantità di DNA rispetto alle cellule procariotiche.

Strutture e Organelli Cellulari

Membrana Plasmatica

Questa struttura circonda la cellula e la separa dall'ambiente esterno come una barriera che permette alla cellula di incorporare le sostanze nutritive e l'acqua, ed eliminare i rifiuti metabolici.

Citoplasma

Il citoplasma è un colloide che si trova all'interno della membrana plasmatica. Contiene acqua, sali e molecole organiche come le proteine e gli zuccheri. Al suo interno si trovano tutti gli organelli membranosi della cellula.

Ribosomi

I ribosomi sono organelli formati dalla combinazione di diverse proteine e RNA. Si trovano nel citoplasma, da cui traducono il messaggio genetico contenuto nel DNA, secondo un codice specifico per sintetizzare le proteine di cui la cellula ha bisogno.

Citoscheletro

Il citoscheletro è la struttura di supporto interno delle cellule animali. È costruito come un quadro con tre tipi di proteine fibrillari.

Apparato di Golgi

L'apparato di Golgi svolge un ruolo fondamentale nella modificazione e nel confezionamento delle proteine che sono prodotte dai ribosomi del RER e trasportate all'apparato di Golgi stesso.

Reticolo Endoplasmatico (RE)

Il reticolo endoplasmatico è un sistema di membrane che attraversa la cellula ed è contiguo alla membrana nucleare. È una rete di tubuli chiamati cisterne (sacche appiattite).

• Il RER (Reticolo Endoplasmatico Rugoso) ha un ruolo importante nella sintesi proteica. L'associazione tra RER e ribosomi permette di sintetizzare le proteine destinate a essere secrete dalla cellula, o a far parte della membrana cellulare e degli organelli cellulari.
• Queste proteine si spostano all'interno del lume, dove vengono ripiegate e, quando si aggiungono i carboidrati, diventano glicoproteine. Queste vengono poi trasportate all'apparato di Golgi, dove vengono smistate verso le loro destinazioni finali.

Lisosomi e Perossisomi

La funzione principale dei lisosomi è la distruzione di materiale estraneo che entra nella cellula e la degradazione degli organelli cellulari usurati.

Nei perossisomi avvengono le reazioni metaboliche che producono perossido di idrogeno.

Cloroplasti

I cloroplasti sono organelli delle cellule vegetali contenenti la clorofilla e gli enzimi necessari per la fotosintesi. Sono organelli allungati, composti da una doppia membrana e contengono il proprio DNA.

Nucleo

Il nucleo contiene la maggior parte del materiale genetico (DNA) della cellula. Ulteriore DNA si trova nei mitocondri e nei cloroplasti. Il DNA, insieme ad alcune proteine, forma la cromatina, che a sua volta costituisce i cromosomi. Il controllo genetico della cellula consiste nel produrre RNA nel nucleo.