Lezione 1, Biologia animale

Appunti prof. Carbone - Biologia animale

Lezione 1 – 14/10/2014

La cellula: dimensioni, funzioni, origini

La cellula è la più semplice componente della materia vivente e svolge l’attività necessaria alla vita. È la parte più elementare di un organismo. Svolge diverse funzioni: si riproduce, ha funzioni metaboliche, risponde a stimoli, produce e scambia energia, ha un sistema di autoregolazione e si evolve.

Sono mobili: si riproducono, crescono, moltiplicano; hanno bisogno di reazioni chimiche che producano energia (alcune sono spontanee, altre no). Le cellule immagazzinano le molecole e le trasformano: sono quindi soggetti attivi (ad esempio, i fotorecettori sono cellule che rispondono alla quantità di luce presente).

L’autoregolazione interna, se non funziona, dà luogo a patologie. Esistono due tipi di evoluzione:

• La cellula cresce, si sviluppa, matura e muore.
• Tutte le cellule si sono originate da una cellula ancestrale e accomuna tutti i viventi: si è poi differenziata in: protozoi, funghi, batteri/cellule animali/cellule vegetali.

Ad esempio, la cellula del cervelletto, un paramecio, una cellula vegetale e un batterio differiscono per aspetto e funzione e per le sostanze di cui hanno bisogno ma funzionano secondo gli stessi meccanismi. Ad esempio, una cellula nervosa e una muscolare scheletrica sono simili nella membrana, ma vi sono differenze a livello macroscopico.

Tutti gli organismi viventi, quindi, sono fondamentalmente simili. Tutti svolgono le stesse funzioni di base e hanno gli stessi meccanismi. Hanno DNA formato da due catene a sequenza nucleotidica a doppia elica, alla base del codice genetico. Il DNA è trascritto in RNA e convertito in proteine.

Una cellula è grande tra 10 e 100 micron (le cellule più grandi, di 100 mn, sono quelle muscolari). Ad esempio, un mitocondrio è di 2m, una proteina di 0,2m, la struttura di una proteina di 20nm, una molecola di 2nm, un atomo di 0,2nm. Percepiamo fino a 1 mm a occhio nudo. Fino a 1m, lo scienziato si serve del microscopio ottico. Al di sotto, usa il TEM (microscopio elettronico a trasmissione), utile per vedere fino alle proteine. Al di sotto, non è possibile osservare nulla di vivo, ma si possono osservare gli atomi attraverso i RX.

La cellula condiziona le funzioni dell’intero organismo: le patologie nascono quindi a livello molecolare. Anche una semplice mutazione su un amminoacido ha conseguenze gravi (ad esempio, una modifica dell’amminoacido responsabile degli ioni Ca²⁺ porta ad autismo; la depressione è causata invece da una mutazione a livello sinaptico). Dalla cellula ancestrale, si sono originati i mitocondri e i cloroplasti, sensibili alla luce.