Formazione di un organismo
Dalle cellule agli organismi
Fra tutte le cellule che costituiscono un organismo pluricellulare, come può essere un animale o una pianta, molte sono in grado di riprodursi con la divisione cellulare (duplicazione), mentre altre non hanno questa capacità, come nel caso di alcune cellule del nostro sangue (i globuli rossi che mancano del nucleo), o del sistema nervoso (i neuroni). Tali cellule sono dette cellule specializzate o differenziate in quanto hanno perso la capacità di riprodursi per poter svolgere specifiche funzioni. Queste cellule se risultano danneggiate vengono infatti sostituite e a tal fine l’organismo fa ricorso alle cellule staminali, cellule con la specifica prerogativa di riprodursi in modo illimitato, per poter formare le cellule precursori che si trasformano in specializzate di qualsiasi tessuto.
Differenziamento cellulare
Il passaggio dalle cellule agli organismi pluricellulari complessi viene detto differenziamento cellulare, che in gran parte degli eucarioti parte dalla prima cellula fecondata (zigote) che inizia a dividersi ripetutamente per mitosi, dando origine a un organismo pluricellulare formato da numerose cellule differenziate, ovvero specializzate per una determinata funzione. Il differenziamento cellulare, nell’organismo umano, porta alla formazione di oltre 200 tipi di cellule, diverse sia nella forma che nella funzione.
Formazione di un organismo complesso
In un organismo animale si distingue un’organizzazione gerarchica articolata su diversi livelli strutturali, ciascuno caratterizzato da specifiche proprietà. Più cellule che hanno la stessa origine e la stessa funzione formano un tessuto. Un esempio di tessuto è quello epiteliale, che ha la funzione di rivestimento e di protezione ed è per questo costituito da cellule soggette a un rinnovamento continuo. Un altro tessuto è quello muscolare, che ha invece la funzione di consentire il movimento ed è per questo formato da cellule allungate in grado di contrarsi (accorciarsi) e di distendersi.
I diversi tessuti si organizzano a loro volta in unità funzionali dette organi, vale a dire parti del corpo che svolgono funzioni precise. Gli organi sono spesso formati da tessuti che attuano ruoli diversi e a volte un organo può essere considerato parte di sistemi distinti; il pancreas, per esempio, produce enzimi digestivi (apparato digerente), ma è anche in grado di regolare il livello di zuccheri nel sangue (sistema endocrino). Il fegato, per esempio, è un organo formato da diversi tessuti che cooperano fra loro per svolgere funzioni secretorie (produzione della bile che aiuta la digestione dei cibi nell’intestino), di metabolismo (degli zuccheri, dei lipidi e delle proteine) e di detossificazione (per rendere innocue ed eliminabili con le urine e le feci sostanze pericolose inalate o ingerite a vario titolo, come il fumo, l’alcol, i farmaci, le sostanze tossiche).
Gruppi di organi che svolgono funzioni simili costituiscono un successivo livello di organizzazione e coordinazione e formano un sistema di organi o apparato. Un esempio è l’apparato circolatorio costituito da cuore, arterie e vene integrati fra loro per svolgere la funzione circolatoria (distribuzione in tutto l’organismo del sangue e dei suoi soluti). La cute, per esempio, che è un organo del sistema tegumentario che ci protegge dalle infezioni e partecipa alla regolazione della temperatura corporea.
Il livello più complesso è infine l’organismo in cui si verifica la massima collaborazione fra tutte le componenti, vale a dire dalla singola cellula all’insieme di tutti gli apparati.