Struttura e funzioni delle cellule: procarioti ed eucarioti a confronto

Funzione dei carboidrati

I carboidrati si trovano sulla superficie esterna della membrana ( vedere immagine dove è spiegata la struttura della membrana) e servono da siti di riconoscimento per altre cellule e molecole.

Tipi di cellule

Le cellule possono essere di due tipi: procarioti o eucarioti. si distinguono principalmente dal nucleo perché la cellula procariote non lo contiene mentre la cellula eucariote sì.

la cellula procariote è delimitata da una membrana plasmatica formata dal doppio strato fosfolipidico e ha la funzione di impedire che alcune sostanze entrino nella cellula. all'interno della membrana si trova il citoplasma che un materiale semi fluido dove avvengono le reazioni cellulari, e composto dal citosol (la parte fluida) e da particelle insolubili, tra cui ribosomi. in una zona del citoplasma, chiamata nucleoide, si trova il dna sotto forma di un'unica molecola circolare. nel citoplasma sono presenti i ribosomi, strutture dove ha luogo la sintesi proteica; qui le informazioni provenienti del dna sono usate per assemblare gli amminoacidi e formare catene polipeptidiche. la cellula procariote e dotata di una parete cellulare che esterna alla membrana plasmatica e ha la funzione di fornire sostegno alla cellula e di determinare la forma della cellula. intorno a questa alcuni batteri presentano anche una capsula che ha la funzione d proteggere i batteri dagli attacchi del sistema immunitario, preservare la cellula dall’essiccamento e aiuta le cellule a aderire ad altre cellule o a un substrato. la capsula non evitale infatti molte specie non la producono e quelle che la perdono vivono lo stesso.

Caratteristiche delle cellule eucariote

Le cellule eucariote sono caratterizzate da compartimenti interni: gli organuli. Tutti gli organuli sono avvolti da una membrana costituito da fosfolipidi e proteine.

1.
Nucleo: qui avviene la replicazione del dna, è la sede del controllo genetico dell'attività cellulare e contiene il nucleolo, la zona dove ha inizio il montaggio dei ribosomi a partire dalla RNA e da specifiche proteine. è avvolto da una doppia membrana che costituisce l'involucro nucleare perforato da pori nucleari che mettono in comunicazione all'interno del nucleo con il citoplasma.

2.

Ribosomi e loro funzione

Ribosomi: nelle cellule eucariote possono trovarsi liberi nel citoplasma, sul reticolo endoplasmatico, nei mitocondri enei cloroplasti. sono composti da due subunità: rrna (rna ribosomiale) e oltre 50 diverse proteine legate a questo. vengono assemblati nel nucleo e passano nel citoplasma attraverso i pori nucleari. hanno la funzione di sintetizzare le proteine in base alle informazioni codificate nel dna. questo processo si chiama traduzione ed è possibile grazie all’mrna che ha il compito di trasferire l'informazione contenuta nel DNA. durante la traduzione i ribosomi si legano all’mrna (rna messaggero) e si vengono a creare delle catene polipeptidiche.

3.

Reticolo endoplasmatico ruvido

Reticolo endoplasmatico ruvido: è una rete di membrane interconnesse costellate i ribosomi che aderiscono temporaneamente alla faccia esterna delle sue membrane. Hanno la funzione di sintetizzare le membrane e le proteine e tiene separate dal citoplasma le proteine appena sintetizzate e le modifiche dal punto di vista chimico.

4. reticolo endoplasmatico liscio: e privo di ribosomi; è la sede della sintesi dei lipidi, e responsabile della trasformazione chimica di sostanze tossiche, farmaci e pesticidi; nelle cellule animali e la sede in cui avviene l'idrolisi del glicogeno, per produrre glucosio; al compito di immagazzinare ioni calcio (ca2+)

5.

Apparato Golgi e sue funzioni

Apparato Golgi: appare come un insieme di sacchetti impilati gli uni sugli altri e di piccole vescicole circondate da una membrana. riceve le proteine dal reticolo endoplasmatico ruvido e le elabora; concentra, confeziona e smista le proteine prima che siano inviate le loro destinazioni finali; sintetizza i polisaccaridi per la parte delle cellule vegetali. è formato da tre zone distinte: una zona di ingresso (zona cis), una zona intermedia e una zona di uscita (regione trans).

6. i lisosomi: sono vescicole circondate da una membrana e contengono enzimi digestivi. qui le molecole vengono idrolizzate e scisse nei rispettivi monomeri.

7.

Processo di fagocitosi

Fagocitosi: durante la fagocitosi nella membrana citoplasmatica si forma un’introflessione che poi diventa una vescicola che prende il nome di vacuolo alimentare. questa si stacca dalla membrana e si sposta nel citoplasma fino a raggiungere un lisosoma. la vescicola e lisosoma si fondono formando un lisosoma secondario dove all'interno avviene la digestione. i prodotti della digestione attraversano la membrana lisosomiale fornendo materie prime. poi il lisosoma secondario si sposta verso la membrana plasmatica e si fonde con essa e libera all'esterno il contenuto non digerito.

8.

Autofagia e riciclaggio

Autofagia: ha luogo durante il processo di riciclaggio degli organuli vecchi o danneggiati; l'organo è inglobato da un lisosoma e digerito rendendo disponibili le sue molecole per la costruzione di nuovi organuli.

9.
Vacuoli: sono circondati da una membrana e pieni di soluzioni acquose; i vacuoli dei vegetali possono svolgere diverse funzioni: accumulo, sostegno, riproduzione e digestione.

10. cloroplasti contengono il pigmento verde clorofilla e sono la sede della fotosintesi; le molecole formate forniscono nutrimento all'organismo fotosintetico. sono circondati da due membrane e possiedono al loro interno una molecola di DNA circolare che contiene le informazioni per produrre RNA e alcune proteine specifiche. contengono una serie di membrane interne che hanno l'aspetto di una pila di sacchetti discoidali. le pile sono chiamate grani mentre sacchetti appiattiti Tilacoidi. il liquido in cui si trovano sospesi si chiama stroma e contiene il DNA e ribosomi.

11.

Mitocondri e produzione di ATP

Mitocondri: la demolizione delle molecole di nutrienti inizia nel citoplasma; i composti ottenuti entrano nei mitocondri e vengono demoliti definitivamente. l'energia che contenevano viene usata per produrre l’atp che è una sorta di " pila di energia”. l'idrolisi di atp produce una molecola di adp. la produzione di atp che avviene nei mitocondri si chiama respirazione cellulare. i mitocondri sono rivestiti da due membrane: la membrana esterna e la membrana interna. quella esterna è liscia e svolge una funzione protettiva, mentre quella interna si ripiega più volte su sé stessa e ha una superficie maggiore rispetto a quella esterna; i ripiegamenti danno origine a strutture a mensola denominate creste.