Concetti Chiave
- Le cellule si distinguono in procarioti, privi di nucleo e membrane, ed eucarioti, dotati di una membrana nucleare che racchiude il materiale genetico.
- Il nucleo contiene l'informazione genetica, mentre il nucleolo è il sito di sintesi dell'RNA ribosomale, fondamentale per la produzione di proteine.
- Il reticolo endoplasmatico rugoso è coinvolto nella sintesi di enzimi e proteine, mentre quello liscio è essenziale per la produzione di fosfolipidi.
- I mitocondri, rivestiti da una doppia membrana, sono responsabili del catabolismo del glucosio e della produzione di energia sotto forma di ATP.
- La cromatina, presente nei nuclei cellulari, si condensa in cromosomi durante la divisione cellulare, con differenze tra cellule diploidi e aploidi che influenzano la trasmissione genetica.
Tipi di cellule
Esistono due principali tipi di cellule:
1. le cellule procarioti = no nucleo né sistema di membrana citoplasmatica
2. le cellule eucarioti = membrana nucleare che racchiude il materiale genetico e gli organelli delimitati dalla membrana nel citoplasma
I geni controllano il numero, la forma e la funzione delle cellule. Nel nucleo c’è l’informazione genetica, portata dai cromosomi, che controlla a struttura e la funzione cellulare.
Il numero, la dimensione e la forma sono caratteristici della specie.
L'uomo ha molte cellule che contengono quarantasei cromosomi (2n o numero diploide); le cellule specializzate (gameti) ne contengono la metà (n o numero apolide).
Struttura della membrana cellulare
Una membrana a doppio strato separa la cellula dall’ambiente esterno. La membrana determina la struttura della cellula dinamica e attiva e controlla gli scambi di materiale tra l’interno e l’esterno della cellula.
La membrana plasmatica racchiude il citoplasma (che contiene gli organelli); questo è un complesso di molecole e componenti strutturali; all’interno di esso vi è una complessa rete 3D di filamenti e tubuli di natura proteica, il citoscheletro, che è responsabile della forma cellulare.
Funzioni del nucleo e nucleolo
Il nucleo ha l’informazione genetica per il controllo della struttura e delle funzioni delle cellule. Il DNA è una molecola informazionale.
Il Nucleolo è costituito da DNA e RNA. È il luogo della sintesi dell’RNA ribosomale.
Il reticolo endoplasmatico è una rete citoplasmatica di tubuli e cisterne membranose. Può essere rugoso (è rivestito di ribosomi), sito di sintesi degli enzimi lisosomiali e delle proteine che devono essere secrete dalla cellula, oppure liscio (non è rivestito di ribosomi), coinvolto nella sintesi dei fosfolipidi, ha funzioni diverse nei diversi tipi di cellule.
Ribosomi: particelle citoplasmatiche formate da RNA e proteine; sintetizza le proteine sul reticolo endoplasmatico rugoso o nel citoplasma in polisomi.
è l'insieme di sacchi membranosi vicino al nucleo; modifica e trasporta le proteine e sintetizza nel reticolo entoplasmatico rugoso
Vescicole e lisosomi
Le vescicole endoplasmatiche secretorie, contengono proteine sintetizzate nel reticolo endoplasmatico rugoso e modificate nel Golgi; immagazzinano ormoni proteici ed enzimi nel citoplasma cellulare I Lisosomi sono strutture membranose contenenti enzimi digestivi; si combinano con i vacuoli contenenti materiale nutritivo e lo digeriscono I Mitocondri sono rivestiti da una doppia membrana e quella interna forma delle crese; competano il catabolismo del glucosio e producono NADH e ATP.
Il citoscheletro è la rete citoplasmatica di microfilament e microtuboli; fornisce un supporto interno alla cellula; per il trasporto intracellulare di molecole e di organelli; lega gli enzimi metabolici.
Cromatina e divisione cellulare
La cromatina è la materia di cui sono costituiti i cromosomi.
Nei nuclei di cellule che non si stanno dividendo, la cromatina è in una forma distesa, così che i cromosomi non sono visibili.
Quando la cellula si prepara a dividersi, i filamenti di cromatina si dividono a formare i cromosomi.
* Omologhi: membri di una coppia di cromosomi.
* Diploidi: cellule con coppie di cromosomi omologhi; il numero di cromosomi è diploide o 2n (uomo = 46).
* Aploidi: cellule con una coppia di ciascun cromosoma; numero apolide o n di cromosomi (uomo = 23).
* Zigote: cellula diploide originata dalla fusione del gamete apolide maschio con il gamete femmina apolide.
* Centromero: regione del cromosoma a cui si attaccano le fibre del fuso durante la divisioe cellulare. La sua localizzazione dà ad ogni cromosoma una forma caratteristica
* Cromosoma metacentrico: centromero a metà del cromosoma
* Cromosoma submetacentrico: centromero verso una delle due estremità
* Cromosoma acrocentrico: centromero ad una delle due estremità.
L'Uomo ha una coppia di cromosomi non completamente omologhi, coinvolti nella determinazione del sesso: cromosomi sessuali (X e Y).
* Femmina: XX
* Maschio: XY
* Autonomi: cromosomi non sessuali
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali differenze tra cellule procarioti ed eucarioti?
- Qual è il ruolo del nucleo e del nucleolo nella cellula?
- Come funziona la membrana cellulare?
- Cosa sono i mitocondri e quale funzione svolgono?
- Qual è la differenza tra cellule diploidi e aploidi?
Le cellule procarioti non hanno nucleo né sistema di membrana citoplasmatica, mentre le cellule eucarioti possiedono una membrana nucleare che racchiude il materiale genetico e organelli delimitati da membrana nel citoplasma.
Il nucleo contiene l'informazione genetica che controlla la struttura e le funzioni delle cellule, mentre il nucleolo è il luogo di sintesi dell'RNA ribosomale, essenziale per la produzione di proteine.
La membrana cellulare, composta da un doppio strato, separa la cellula dall'ambiente esterno e controlla gli scambi di materiale tra l'interno e l'esterno, contribuendo alla struttura dinamica e attiva della cellula.
I mitocondri, rivestiti da una doppia membrana, sono responsabili del catabolismo del glucosio e della produzione di NADH e ATP, fornendo energia alla cellula.
Le cellule diploidi contengono coppie di cromosomi omologhi (2n, come nell'uomo con 46 cromosomi), mentre le cellule aploidi hanno una sola copia di ciascun cromosoma (n, come nei gameti maschili e femminili con 23 cromosomi).
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