Struttura e Funzioni degli Organelli Cellulari: La Base della Biologia

Componenti Fondamentali della Cellula e Loro Funzioni

Di seguito sono elencate le principali strutture e organelli che compongono la cellula, con una breve descrizione delle loro funzioni essenziali.

Organelli e Strutture Citoplasmatiche

• Citoplasma

  Sistema colloidale composto principalmente di acqua e altre sostanze cellulari. Contiene gli organelli e il citoscheletro.

• Citoscheletro

  Complessa rete di filamenti proteici (filamenti di actina, microtubuli composti di tubulina, ecc.). È responsabile della capacità delle cellule di muoversi e mantenere la forma.

• Reticolo Endoplasmatico Ruvido (RER)

  Formato da sacche e tubuli appiattiti (cisterne). Presenta numerosi ribosomi sulla superficie esterna. Funzione: sintesi e ripiegamento delle proteine destinate all'esportazione o alle membrane.

• Reticolo Endoplasmatico Liscio (REL)

  Formato da tubuli appiattiti. Non presenta ribosomi. Funzione: sintesi dei lipidi e dei carboidrati, e detossificazione.

• Lisosomi

  Vescicole delimitate da membrana contenenti enzimi digestivi. Funzione: degradazione di composti nutritivi, batteri e organelli danneggiati (digestione cellulare).

• Centrioli

  Strutture non membranose formate da coppie di microtubuli. Una coppia di centrioli forma il Diplosoma. Sono coinvolti nella divisione cellulare.

• Ribosomi

  Complessi macromolecolari liberi nel citoplasma o associati al RER. Funzione: sintesi delle proteine (traduzione).

• Mitocondri

  Sede della respirazione cellulare. Possiedono DNA proprio. Caratterizzati da una doppia membrana, con quella interna che forma pieghe chiamate creste.

• Vacuoli

  Delimitati da membrana (chiamata tonoplasto nelle cellule vegetali). Contengono acqua, sostanze di riserva e scorie metaboliche.

• Perossisomi

  Contengono enzimi come ossidasi e catalasi. Degradano purine e altri composti.

• Apparato di Golgi

  Costituito da cisterne (sacche appiattite) e vescicole. Funzione: elaborazione, confezionamento e distribuzione delle sostanze elaborate dalla cellula.

Strutture Specifiche delle Cellule Vegetali

• Plastidi

  Famiglia di organelli vegetali che include leucoplasti, cromoplasti e cloroplasti. Funzioni: immagazzinamento e pigmentazione.

  • Cloroplasti: Organelli responsabili della fotosintesi.
  • Amiloplasti: Plastidi con doppia membrana. Funzione: immagazzinamento degli amidi.

• Gliossisomi

  Contengono enzimi specifici. Funzione: trasformano gli acidi grassi in zuccheri (tipici dei semi in germinazione).

Il Nucleo e il Materiale Genetico

• Nucleo

  Contiene il materiale genetico (DNA) organizzato in cromosomi.

• Cromatina

  Complesso di DNA avvolto attorno a proteine (istoni) che costituisce i cromosomi quando la cellula non è in divisione.

• Nucleolo

  Struttura all'interno del nucleo, composta da DNA, RNA e proteine. Funzione: sintesi dell'RNA ribosomiale e assemblaggio dei ribosomi.

La Storia della Biologia Cellulare: La Teoria Cellulare

La teoria cellulare è uno dei pilastri della biologia moderna, sviluppata grazie ai contributi di diversi scienziati chiave:

• Robert Hooke

  Osservò la struttura del sughero (parete cellulare) e coniò il termine "cellula" (1665).

• Anton van Leeuwenhoek

  Scopritore delle cellule animali (globuli rossi) e dei batteri (1674).

• Matthias Schleiden

  Affermò che tutte le piante sono composte da cellule (1838).

• Theodor Schwann

  Estese la teoria alle cellule animali (1839), formulando i primi due postulati della Teoria Cellulare:

  1. Tutti gli esseri viventi sono composti da una o più cellule.
  2. La cellula è l'unità fondamentale di tutti gli organismi viventi.

• Rudolf Virchow

  Aggiunse il terzo postulato fondamentale (1855):

  "Omnis cellula e cellula" (Ogni cellula deriva da una cellula preesistente).