Cellula (parte I)

La cellula

Introduzione alla cellula

1. Le cellule rappresentano l'unità fondamentale di funzione ed organizzazione di tutti gli organismi;

2. Tutte le cellule derivano da altre cellule.

La cellula è l'unità più piccola in grado di svolgere tutte le attività vitali. Nessuna parte isolata di una cellula è in grado di sopravvivere da sola ma, al contrario, se le vengono forniti i nutrimenti essenziali, alcune cellule possono crescere e vivere in laboratorio per diversi anni.

La cellula è un sistema biologico molto complicato: gruppi di cellule formano i tessuti, organi ed organismi. Ciascuno dei quali rappresenta un sistema biologico. La maggior parte dei procarioti, protisti e funghi sono costituiti da una sola cellula; la maggior parte delle piante e degli animali è formata da milioni di cellule. Le cellule sono le unità base degli organismi multicellulari complessi.

Composizione e funzioni della cellula

La cellula è composta da una vasta gamma di ioni inorganici e organici e da molecole come acqua, sali, carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici. Queste molecole si organizzano per formare le strutture intracellulari. Inoltre, le cellule immagazzinano l'informazione genetica nelle molecole di DNA, le quali successivamente vengono duplicate. L'informazione contenuta nel DNA codifica proteine specifiche che determinano la struttura e le funzioni della cellula. Le cellule scambiano materiale ed energia con l'ambiente. Esse trasformano l'energia da una forma ad un'altra e, tale energia, è utilizzata per svolgere diverse attività. Le cellule trasformano l'energia in una forma utilizzabile, ovvero l'energia chimica immagazzinata nell'ATP.

Organizzazione delle cellule

L'organizzazione delle cellule e le loro dimensioni piccole consentono il mantenimento dell'omeostasi, un ambiente interno appropriato. Le cellule sono soggette a continui cambiamenti, come la concentrazione salina, il pH e la temperatura. Le cellule per poter funzionare, devono lavorare ininterrottamente. Affinché possano mantenere l'omeostasi, il contenuto della cellula deve essere separato dall'ambiente esterno. La membrana plasmatica è una membrana che circonda tutte le cellule, rendendo l'interno della cellula un compartimento chiuso. La membrana plasmatica permette quindi che la composizione chimica della cellula sia differente da quella dell'ambiente esterno. Essa rappresenta così una barriera selettiva.

Le cellule scambiano materiale con l'ambiente e sono in grado di immagazzinare sostanze essenziali ed energia. Le cellule possiedono strutture interne, gli organuli specializzati nello svolgere attività metaboliche (trasformazione di energia in forme utilizzabili, sintesi di composti necessari, assemblaggio di strutture essenziali per il funzionamento e la riproduzione). Tutte le cellule possiedono istruzioni genetiche codificate nel DNA.

Dimensioni cellulari

La maggior parte delle cellule ha dimensioni microscopiche e per misurarle si utilizzano unità di misura molto piccole. Può essere utilizzato il nanometro (nm), che corrisponde ad un miliardesimo di metro. Alcune cellule animali sono visibili ad occhio nudo. Ad esempio, la cellula uovo umana ha un diametro di 130 micrometri. Una cellula deve assumere nutrimento ed altri materiali, ma deve anche liberarsi dei prodotti di rifiuto. Tutto ciò che entra o esce dalla cellula, deve passare attraverso la membrana plasmatica che, a sua volta, contiene “pompe” e canali specializzati che regolano il passaggio di materiali dentro e fuori la cellula. Le dimensioni e le forme delle cellule sono adattative.