Generalità sulla citologia

Introduzione alla citologia

Tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule e sono suddivisibili in organismi unicellulari e pluricellulari. Lo scienziato Robert Hooke nel 1663 analizzò al microscopio delle sezioni di sughero (i vegetali si prestano più facilmente come preparati) e notò degli spazi delimitati che chiamò cellule. Generalmente nel microscopio elettronico l'“illuminazione” è data da fasci di elettroni mentre negli altri da fasci di fotoni.

Caratteristiche delle cellule viventi

• Aumento della massa attraverso la sintesi delle proteine.
• Impiego di una fonte energetica per effettuare reazioni chimiche, per la sintesi delle macromolecole e per le attività funzionali.
• Possesso di un sistema funzionale che diriga le attività vitali e che venga trasmesso alla discendenza.
• Sensibilità e capacità di rispondere agli stimoli.
• Capacità di riprodursi.

La sintesi consiste nel legare molecole semplici per formare molecole più complesse. Ogni cellula ha una specifica dimensione: i globuli rossi sono delle cellule molto piccole, mentre il neurone e la cellula uovo hanno delle dimensioni maggiori.

Composizione cellulare

Una cellula batterica è composta da: 70% di acqua (macromolecole: 2% di polisaccaridi, 15% di proteine, 6% di RNA e 1% di DNA), dal 4% di piccole molecole e 2% di fosfolipidi. Mentre una cellula eucariotica presenta il 75/80% di acqua, l'1% di sali minerali (composti inorganici), il 10/12% di proteine, il 2/3% di lipidi, l'1% di glucidi e l'1-1,5% di acidi nucleici.

Nella cellula sono presenti delle componenti organiche: le quattro classi principali delle molecole organiche. Le unità costitutive sono: zuccheri, acidi grassi, amminoacidi e nucleotidi. Le unità maggiori della cellula: polisaccaridi, grassi e lipidi, proteine e acidi nucleici.

Gruppi funzionali e legami nelle molecole biologiche

Mentre i principali gruppi funzionali nelle molecole biologiche sono:

• Gruppi carichi negativamente (carbossilico e fosforico)
• Gruppo carico positivamente (amminico)
• Gruppi neutri ma polari (ossidrilico, solfidrile, carbonilico ed aldeico): sono capaci di attirare la nuvola elettronica.

Il legame a idrogeno si forma quando un atomo di H è inserito tra due atomi che attraggono elettroni (O oppure N): è più forte quando i tre atomi sono allineati.

Alcuni esempi nelle macromolecole:

• Le basi azotate, nel DNA e nell'RNA, sono legate con legami idrogeno (G e C).
• Gli amminoacidi nelle catene polipeptidiche sono legati a legami idrogeno.

Nell'acqua grazie al legame covalente polare gli elettroni in comune sono distribuiti in modo asimmetrico. L'acqua possiede delle specifiche proprietà ed assume un ruolo importante nella sintesi e nella degradazione delle macromolecole (deidratazione e idrolisi). Le sostanze ioniche (cloruro di sodio) si dissolvono a causa delle molecole d'acqua che sono attratte dallo ione positivo e dallo ione negativo. L'acqua si orienterà in modo diverso nel caso del