Concetti Chiave
- Le cellule si dividono in procarioti, privi di nucleo, ed eucarioti, che possiedono una membrana nucleare e organelli.
- I geni, situati nel nucleo, regolano numero, forma e funzione delle cellule attraverso i cromosomi.
- La membrana plasmatica a doppio strato isola la cellula dall'ambiente esterno, controllando i materiali che entrano ed escono.
- Gli organelli svolgono funzioni specifiche: il nucleo contiene il DNA, mentre il reticolo endoplasmatico e l'apparato del Golgi sono coinvolti nella sintesi e trasporto delle proteine.
- I cromosomi determinano il numero diploide e apolide delle cellule, mentre i cromosomi sessuali (X e Y) definiscono il sesso.
Indice
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 nelle cellule eucarioti?
- Come si differenziano i cromosomi diploidi e aploidi nell'uomo?
- Qual è la funzione del reticolo endoplasmatico rugoso?
- Qual è la differenza tra cromosomi metacentrici, submetacentrici e acrocentrici?
Le cellule procarioti non hanno un nucleo né un sistema di membrana citoplasmatica, mentre le cellule eucarioti possiedono una membrana nucleare che racchiude il materiale genetico e organelli delimitati dalla membrana nel citoplasma.
Il nucleo contiene l'informazione genetica necessaria per il controllo della struttura e delle funzioni delle cellule, portata dai cromosomi.
Le cellule diploidi contengono 46 cromosomi (2n), mentre le cellule aploidi, come i gameti, ne contengono 23 (n).
Il reticolo endoplasmatico rugoso è il sito di sintesi degli enzimi lisosomiali e delle proteine che devono essere secrete dalla cellula, grazie alla presenza di ribosomi sulla sua superficie.
La differenza risiede nella posizione del centromero: nei cromosomi metacentrici è al centro, nei submetacentrici è verso una delle estremità, e negli acrocentrici è ad una delle estremità.
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