La cellula

La cellula

Tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule, le cui dimensioni vanno dai 10 ai 100 micrometri. Per analizzarle è necessario utilizzare microscopi:

Tipi di microscopi

• Ottici: Permettono di osservare nel loro insieme le cellule, senza poter osservare gli organelli.
• Elettronici o a scansione: Permettono di osservare anche gli organelli di una cellula.
• A fluorescenza: Permettono di osservare componenti cellulari marcati con sostanze fluorescenti che emettono determinate lunghezze d'onde quando eccitate.

Aspetti comuni delle cellule

Membrana plasmatica (o plasmalemma):

• Definisce i confini e racchiude il contenuto, separandolo dall’ambiente esterno.
• Mette in comunicazione la cellula con l’esterno, controllando gli scambi interno-esterno per rispondere e adattarsi ai cambiamenti esterni.
• Ancora il citoscheletro.
• Produzione di intermedi energetici come ATP e NADH (membrana mitocondriale).
• Segnalazione cellulare.
• Adesione tra cellule e matrice extracellulare.
• Superficie catalitica.

Citoplasma: Matrice semifluida contenuta all’interno della cellula.

Nucleo (o nucleoide nelle cellule procariotiche): Regione cellulare in cui si trova il DNA.

Tipi di cellule

Cellula procariotica

Presenti in batteri e archei, le cellule procariotiche sono caratterizzate da:

• Membrana cellulare ricoperta da:
  • Parete cellulare: Composta da peptidoglicano, varia lo spessore nei:
    • Batteri Gram+: Strato molto spesso, batteri meno resistenti agli antibiotici.
    • Batteri Gram-: Strato meno spesso, batteri più resistenti agli antibiotici grazie a uno strato lipidico esterno.
• Capsula: Struttura che talvolta ricopre la parete cellulare, con funzione di protezione dalla disidratazione e dal passaggio di sostanze nocive.
• Possono possedere flagelli (fibre utilizzate per il movimento) e pili.
• Prive di nucleo, possiedono il nucleoide (o cromosoma batterico) privo di membrana nucleare, con una molecola di DNA circolare.
• Nel citoplasma sono presenti il nucleoide, ribosomi, enzimi, sostanze di riserva e molecole organiche di varia natura.
• Si trovano in molti ambienti: aria, suolo, acque, sorgenti termali (utilizzo degli enzimi termoresistenti per altre tecniche, es. PCR) ecc.
• Possono colonizzare alimenti e stabilire forme di simbiosi con organismi superiori (funghi, piante e animali).
• Sono organismi unicellulari e possono aggregarsi tra loro per formare:
  • Diplococchi (coppie).
  • Stafilococchi (grappoli).
  • Streptococchi (catene).
• Strutture specializzate: Membrana fotosintetica (cianobatteri), che sostituisce i cloroplasti e permette a questi batteri di svolgere la fotosintesi clorofilliana (CO₂ + H₂O + luce solare → C₆H₁₂O₆ + O₂).

Escherichia coli: Batterio procariotico che vive nel nostro organismo.

Microbiota: Microrganismi che vivono in simbiosi con l’uomo. La sua vitalità dipende anche dall’utilizzo di antibiotici.

Dove si trova? In molti luoghi come tutte le mucose (intestino, bocca, naso, polmoni ecc.), sulla pelle, nei capelli ecc.

Microbioma: Patrimonio genetico del microbiota.

Cellula eucariotica

Le cellule eucariotiche costituiscono organismi unicellulari o pluricellulari (si organizzano gerarchicamente per formare l’individuo finale) come protisti, funghi, piante e animali. Le loro caratteristiche includono:

Nucleo: Rivestito da una doppia membrana con pori nucleari.

• Pori nucleari: Composti da numerose nucleo-proteine, le quali regolano quali sostanze entrano ed escono dal nucleo (es. uscita mRNA).
• La struttura del nucleo viene mantenuta dalla lamina nucleare, una rete fibrosa composta da diverse proteine (lamina A, B, C ecc.), che possono essere osservate tramite l’utilizzo di un microscopio a fluorescenza.
• La lamina fibrosa partecipa anche in altre funzioni come la formazione della cromatina e la regolazione dell’espressione genica.
• Nucleoplasma: Simile per composizione al citosol, è ricco di acqua, ioni e molecole organiche.