Biologia generale

Struttura (molto semplice):

1. parete cellulare;
2. membrana plasmatica;
3. citoplasma;
4. appendici cellulari (flagelli per il movimento e pili per aderire le une alle altre o a superfici esterne).

Caratteristiche:

• assenza di endomembrane;
• assenza di zone altamente specializzate che svolgono certe funzioni;
• assenza del nucleo dove contenere il DNA materiale genetico sparso nel citoplasma;
• Presentano il citoplasma circondato da una membrana plasmatica e, nella maggior parte dei casi, racchiuso da una parete cellulare rigida.

Se osserviamo una micrografia elettronica di una cellula procariotica potremmo rimanere stupiti dalla estrema semplicità di organizzazione; infatti l'interno della cellula si presenta come una matrice a granulosità variabile, priva di qualsiasi organizzazione e senza alcun compartimento interno. L'intero citoplasma di una cellula procariotica rappresenta l'unità

dove si svolgono tutte le funzioni vitali; esso è composto principalmente da acqua e ioni, piccole molecole in soluzione e macromolecole. Pur essendo presenti strutture complesse, quali i ribosomi, in genere non sono presenti organuli delimitati da membrane a se presenti, sono estremamente ridotti per cui le molecole e i complessi macromolecolari, incluso il materiale genetico, sono liberi. Le reazioni metaboliche, quindi, non sono compartimentalizzate e l'intera cellula opera come unità singola. Mancando una struttura nucleare delimitata, si identifica una zona del citoplasma, detta nucleoide, in cui è presente il DNA sotto forma di un singolo cromosoma circolare. La regione del nucleoide, osservata al microscopio elettronico a trasmissione, appare come una struttura filiforme aggrovigliata, dai contorni irregolari di media densità agli elettroni, mentre il citoplasma spesso si presenta più opaco soprattutto per la presenza di numerosi ribosomi.

Le cellule eucariotiche sono più strutturate e complesse delle cellule procariotiche e di solito sono di dimensioni maggiori (a volte persino circa dieci volte).

Struttura (molto complessa):

• membrana plasmatica;
• citoplasma, molto strutturato (citosol, struttura amorfa citoscheletro, l'impalcatura delle cellule, mitocondri, ribosomi, *reticolo endoplasmico, apparato di Golgi, lisosomi, perossisomi, vacuoli di vario tipo);
• nucleo delimitato da una duplice membrana;
• DNA (cromosomi);
• Proteine e apparato enzimatico!

La membrana plasmatica, che circonda e protegge la cellula delimitando i confini, non è rivestita da una parete (tranne nelle cellule vegetali, alcuni protozoi e funghi), per cui la consistenza cellulare è determinata, oltre che da un più o meno esteso sistema di reticoli membranosi, da un "supporto" interno, di natura proteica, che proprio per la sua basilare funzione viene denominato citoscheletro. Tutti

gli organismi multicellulari, compresi i vegetali, i funghi, gli animali sono costituiti da cellule eucariotiche, ma gli eucarioti possono essere anche unicellulari; in questo caso tutti i processi funzionali dell'organismo sono raccolti all'interno di un'unica cellula, come nei protozoi (Protisti), nelle amebe e nei lieviti.

Caratteristiche:

La compartimentalizzazione dovuta alla presenza di un sistema membranoso estremamente complesso (reticolo endoplasmatico, app.di golgi, il sistema di endomembrane nucleari, un'enorme quantità di informazione genetica) entro cui i processi biochimici possono avvenire simultaneamente ma indipendentemente; ciò nonostante, tra i vari territori cellulari si stabiliscono continue interrelazioni fisiche e molecolari!

Dunque, nelle cellule eucariotiche, i processi funzionali, quali la biosintesi di macromolecole, la degradazione molecolare, la produzione di energia avvengono in regioni separate.

I compartimenti subcellulari, denominati

Organuli (o organelli), sono specializzati per funzioni specifiche e sono identificabili sia morfologicamente che biochimicamente. Il numero o la dimensione di un compartimento subcellulare varia tra i differenti tipi di cellule di un organismo multicellulare, dal momento che ciascun tipo di cellula si è differenziato per manifestare una specifica e distinta funzione. È come se ciascuna categoria di cellule possedesse il "monopolio" nelle attività relative ad un determinato scopo funzionale. Questa divisione del lavoro, se da un lato presenta certamente molti vantaggi che hanno influito nei processi evolutivi, dall'altro comporta anche molti "impegni in termini di coordinamento delle attività cellulari.

Vantaggi della compartimentalizzazione:

Un organulo citoplasmatico circondato da una membrana semipermeabile stabilisce un microambiente nel quale enzimi, cofattori e substrati possono essere concentrati, aumentando

La compartimentalizzazione fa sì che le proteine di membrana e le molecole contenute nel lume degli organuli siano spazialmente separate dal citoplasma; conseguentemente esse devono essere trasportate in apposite vescicole, i "carrier". Inoltre, pochi meccanismi consentono il mantenimento dell'identità degli organuli, nonostante l'esteso flusso di materiale attraverso le membrane.

Nelle cellule eucariotiche la presenza di un nucleo ben definito permette di distinguere un nucleoplasma dal citoplasma. Quest'ultimo è occupato da organuli quali il reticolo endoplasmatico, l'apparato del Golgi, i mitocondri, i ribosomi, i lisosomi, gli perossisomi. *Tutti gli organuli sono immersi nel citosol, una sostanza semifluida che occupa quasi la metà dello spazio totale interno ed è delimitata da una membrana intracellulare. Alcune attività cellulari si svolgono nel citosol, altre iniziano in esso per poi essere completate in adeguati compartimenti.

L'energia estratta per produrre l'ATP (adenosina trifosfato), combustibile chimico che alimenta gran parte delle attività cellulari. L'intero processo viene chiamato respirazione cellulare, visto che nel mentre ti tale processo viene consumato ossigeno liberando C02. Imitocondri contengono il DNA proprio e si riproducono dividendosi in due.

Reticolo Endoplasmatico: si presenta come una sorta di labirinto di spazi interconnessi circondati da una membrana ed è la sede di produzione di quasi tutti i componenti delle membrane cellulari e dei materiali destinati ad essere espulsi dalla cellula.

Apparato del Golgi: si presenta come sacche appiattite e circondate da membrana e la sua funzione è quella di "impacchettare" le molecole prodotte dal R.E., destinate ad essere eliminate dalla cellula.

Lisosomi: sono dei piccoli organuli di forma irregolare in cui avviene la digestione intracellulare, processo grazie al quale si rilasciano le sostanze.