La cellula
La cellula è l'unità fondamentale di tutti gli esseri viventi, ed è formata da:
- Membrana cellulare
- Citoplasma
- Materiale genetico (DNA)
La membrana plasmatica
La membrana plasmatica, o membrana cellulare, svolge le seguenti funzioni:
- Isolamento fisico
- Supporto strutturale
- Sensibilità
- Scambi di sostanze nutritive e di rifiuto
- Comunicazione fra le cellule
Nelle cellule procariote e vegetali, la membrana cellulare è avvolta da una parete cellulare che conferisce rigidità, la quale, solo nei batteri patogeni, è a sua volta protetta dalla capsula. In generale è costituita da un doppio strato di fosfolipidi (in cui si trovano proteine, glicolipidi e colesterolo) aventi una testa idrofila rivolta verso l'esterno e due code idrofobe rivolte all'interno. Vi sono inoltre proteine estrinseche (associate alla membrana ma non ne fanno parte integrante) e intrinseche (immerse nella membrana ne fanno parte integrante).
Il passaggio delle molecole attraverso la membrana
Il passaggio delle molecole attraverso la membrana avviene in vari modi:
- Diffusione semplice: le molecole si spostano da dove la concentrazione è maggiore a dove è minore per equilibrare; segue sempre il gradiente di concentrazione.
- Diffusione facilitata: le molecole attraversano la membrana per mezzo di proteine vettrici che modificando la loro conformazione le trasportano da un lato all'altro della membrana.
- Osmosi: l'acqua passa da dove la concentrazione è minore a dove è maggiore.
Questi processi si dicono di trasporto passivo, perché non vi è dispendio di energia. Invece i processi di trasporto attivo consentono di trasportare sostanze contro gradiente, e vi è quindi un dispendio di energia:
- Pompa di scambio Sodio – Potassio: il potassio Na sta fuori dalla cellula e servendo dentro viene trasportato anche se la concentrazione è già più alta. Il sodio K invece esce andando anch'esso contro gradiente.
Si parla di endocitosi quando il materiale viene inglobato, e di esocitosi quando avviene il percorso inverso.
Il citoplasma e gli organuli
Nel citoplasma, che è la parte liquida – gelatinosa della cellula, si trovano gli organuli:
- Reticolo endoplasmatico: doppia membrana che delimita il nucleo; si divide in ruvido (per la sintesi delle proteine, contiene i ribosomi) e liscio (per la sintesi dei lipidi).
- Ribosomi: deputati alla sintesi delle proteine.
- Mitocondri: deputati alla respirazione cellulare.
- Centrioli.
- Apparato del Golgi: rielabora, seleziona ed esporta i prodotti cellulari.
- Lisosomi: deputati alla funzione digestiva.
Le cellule eucariote
Nelle cellule eucariote, che hanno un nucleo, il materiale genetico, costituito da un unico filamento di DNA, a riposo ha la forma di cromatina, mentre al momento di duplicarsi assume la forma dei cromosomi.
Cellule procariote e eucariote
Cellule procariote (batteri) e cellule eucariote (resto degli esseri viventi) mostrano alcune differenze:
- Le cellule procariote sono unicellulari, mentre le eucariote sono pluricellulari.
- Le cellule procariote sono più antiche, mentre le eucariote sono più recenti.
- Nelle procariote il DNA è sparso e non è racchiuso in una membrana nucleare.