Struttura e funzione delle cellule: un viaggio tra organuli e processi

Qual è la struttura e funzione della membrana?

La cellula è rivestita dalla membrana plasmatica o plasmalemma, un involucro di circa 10 nm di spessore che la delimita dall'ambiente extracellulare. Il plasmalemma ha inoltre una funzione protettiva , di regolazione degli scambi, di controllo della mitosi e controllo delle interazioni con altre cellule e altre sostanze. Anche gli organuli intracellulari sono rivestiti da membrane, che hanno la stessa composizione chimica della membrana esterna, ovvero: un doppio strato di lipidi coniugati , proteine globulari, glicolipidi e glicoproteine. Il modello strutturale della membrana plasmatica è detto "a mosaico fluido".

Funzioni e variabilità del nucleo

Tra i vari organuli subcellulari il nucleo adempie a due principali funzioni : trasmettere le proprie informazioni genetiche alle cellule figlie e dirigere i processi di sintesi citoplasmatici. Nel nostro corpo esistono anche cellule anucleate, ovvero prive di nucleo, come i globuli rossi; viceversa sono presenti anche cellule plurinucleate. Le cellule mononucleate tuttavia sono le più rappresentate. La morfologia nucleare può essere diversa da cellula a cellula. Il nucleo è avvolto da due membrane cellulari separate da uno spazio detto cisterna perinucleare; esse tuttavia si uniscono a livello dei pori nucleari , di forma circolare. All'interno nel nucleo è presente il nucleoplasma , costituito principalmente da cromatina ed il nucleoscheletro , una rete fibrillare. All'interno del nucleo è presente un ulteriore organulo chiamato , nucelolo, sede di sintesi di RNA.

Ribosomi e sintesi proteica

I ribosomi sono degli organuli ribonucleoproteici, presenti in tutte le cellule e la cui funzione è quella di sintetizzare proteine. Sono costituiti da due subunità, una maggiore ed una minore, che si associano durante la sintesi proteica. Nei procarioti i ribosomi hanno costante di sedimentazione pari a 70S (50S + 30S), negli eucarioti di 80S (60S + 40S). I ribosomi possono trovarsi liberi nel citoplasma o adesi al RER (reticolo endoplasmatico rugoso). Solitamente si associano a formare gruppi detti poliribosomi.

Reticolo endoplasmatico e Golgi

Il RER è un organulo citoplasmatico costituito da cisterne appiattite, in connessione tra di loro, delimitate da una membrana , sul versante citoplasmatco della quale si trovano i ribosomi. La sua funzione è collegata alla sintesi proteica, più precisamente alla maturazione delle proteine , prima del trasferimento delle stesse al Golgi mediante vescicole trasportatrici.

Il REL, o reticolo endoplasmatico liscio è un altro organulo citoplasmatico che si distingue dal precendente per l'assenza di ribosomi. La sua funzione è quella di sintetizzare molecole lipidiche che verranno secrete ed utilizzate dalla cellula, principalmente fosfolipidi e colesterolo.

L' apparato di Golgi è costituito da cisterne appiattite, delimitate da membrane , vescicole di trasporto e di secrezione. È posizionato vicino al nucelo.In esso sono presenti un versante cis, da cui entrano le sostanze che verranno rielaborate al suo interno, ed un versante trans, da cui escono le medesime dopo la rielaborazione, sempr trasportate da vescicole di varia dimensione. Le modificazioni che il Golgi esegue riguardano proteine e lipidi, in particolar modo viene eseguita la glicosilazione.

I lisosomi sono degli organuli citoplasmatici preposti alla digestione intracellulare delle molecole, mediante enzimi idrolitici in essi contenuti.

Mitocondri e produzione di energia

I mitocondri sono contenuti in tutte le cellule eucaristiche, ma non in quelle procariotiche. Essi sono definiti la centrale energentica della cellula, in quanto sono preposti alla sintesi si ATP. Sono costituiti da una doppia membrana, una esterna ed una interna: la prima circoscrive uno spazio detto camera mitocondirale esterna, la seconda uno detto camera mitocondriale interna. A livello della membrana esterna ci sono dei pori che permettono il passaggio di molecole con p.m.

Perossisomi e citoscheletro

I perossisomi sono organelli contenenti al loro interno vari enzimi. Essi utilizzano l'ossigeno , ma non producono energia.

Il citoscheletro è una struttura intracellulare che funge da impalcatura per la cellula, condizionandone non solo la forma ma anche i movimenti. Esso è composto da tre elementi fondamentali : 1) i microfilamenti , 2) i microtubuli , 3) i filamenti intermedi.