In questa lezione imparerai a conoscere i 12 componenti strutturali che compongono una cellula vivente e la funzione che ciascuno di essi svolge.
L'organizzazione cellulare è i componenti che compongono la cellula e come sono disposti al suo interno. Ogni componente è chiamato organello e svolge una funzione specifica vitale per la cellula.
Le cellule, l'unità di base della vita, sono di due tipi:
Le cellule procariotiche, non contengono un nucleo. Includono i batteri. Queste celle sono piccole e quindi hanno un rapporto superficie/volume maggiore. Pertanto, i nutrienti possono raggiungere più facilmente qualsiasi parte della cellula.
Le cellule eucariotiche contengono un nucleo. Includono quelli di funghi, protozoi, alghe, piante e animali . Queste celle sono più grandi e quindi hanno un rapporto tra area superficiale e volume inferiore. La diffusione dei nutrienti nelle cellule non è quindi facile. Pertanto, le cellule eucariotiche richiedono organelli interni specializzati per eseguire il metabolismo, trasportare sostanze chimiche e generare energia nella cellula.
Le cellule hanno forme e dimensioni diverse. Una cellula può essere divisa in due parti: la parete cellulare e la membrana cellulare e il protoplasma . Il protoplasma è ulteriormente suddiviso in citoplasma (tutto il protoplasma tranne il nucleo) e nucleoplasma (nucleo, DNA e RNA).
È costituito da un doppio strato fosfolipidico che crea una barriera rigida tra l'interno della cellula e il suo ambiente esterno. Il doppio strato fosfolipidico è composto da due strati di fosfolipidi con uno strato avente teste idrofile (che amano l'acqua) sul lato esterno e lato interno della coda idrofobica (che odia l'acqua). Le proteine presenti nello strato bilipidico effettuano il trasporto selettivo delle molecole e il riconoscimento delle cellule.
Non tutti gli esseri viventi hanno pareti cellulari.
La parete cellulare si trova all'esterno della membrana plasmatica. I plasmodesmi sono connessioni attraverso le quali le cellule comunicano chimicamente tra loro attraverso le loro spesse pareti. I funghi e molti protisti hanno pareti cellulari sebbene non contengano cellulosa, piuttosto una varietà di sostanze chimiche come la chitina per i funghi.
Negli organismi eucarioti, il nucleo è noto per essere il centro di controllo della cellula. Ospita il materiale genetico della cellula ed è il luogo in cui avvengono processi come la replicazione del DNA, la trascrizione e l'elaborazione dell'RNA. Nei procarioti non c'è il nucleo ma hanno invece un singolo cromosoma: un pezzo di DNA circolare a doppio filamento situato in un'area della cellula chiamata nucleoide.
Il nucleo è l'organello più grande della cellula e contiene tutte le informazioni genetiche della cellula sotto forma di DNA. La presenza di un nucleo è il fattore principale che distingue gli eucarioti dai procarioti. La struttura del nucleo è descritta di seguito:
È il fluido gelatinoso a base acquosa che occupa la maggior parte del volume della cellula. Il citoplasma è composto principalmente da acqua ma contiene anche enzimi, sali, organelli e varie molecole organiche. Il citoplasma è il sito di quasi tutta l'attività chimica che si verifica in una cellula eucariotica. Nelle cellule eucariotiche, il citoplasma si riferisce al contenuto della cellula ad eccezione del nucleo. La parte del citoplasma che non contiene organelli viene chiamata "citosol". Il citoplasma è responsabile di dare alla cellula la sua forma.
Sono corpi autonomi che contengono il proprio DNA. È l'organello a doppia membrana in cui avviene il processo di respirazione cellulare. Funzionano come siti di scarica di energia e formazione di ATP. Agiscono come un sistema digestivo che assorbe i nutrienti, li scompone e crea molecole ricche di energia per la cellula. I mitocondri sono stati etichettati come la centrale elettrica della cellula. Negli animali, poiché le cellule muscolari necessitano di molta energia per la locomozione, contengono il maggior numero di mitocondri.
Il reticolo endoplasmatico (ER) è un organello che si trova solo nelle cellule eucariotiche. L'ER ha una doppia membrana costituita da una rete di tubi cavi, fogli appiattiti e sacche rotonde. Queste pieghe e sacche appiattite e vuote sono chiamate cisterne. L'ER si trova nel citoplasma ed è collegato all'involucro nucleare. Esistono due tipi di reticolo endoplasmatico:
I ribosomi sono composti da RNA e proteine. Si verificano nel citoplasma e sono i siti in cui avviene la sintesi proteica. I ribosomi possono presentarsi singolarmente nel citoplasma o in gruppi o possono essere attaccati al reticolo endoplasmatico formando così l'endoplasma ruvido. I ribosomi sono importanti per la produzione di proteine. Insieme a una struttura nota come RNA messaggero (un tipo di acido nucleico) i ribosomi formano una struttura nota come poliribosoma che è importante nella sintesi proteica.
Il corpo di Golgi è anche conosciuto come apparato di Golgi o complesso di Golgi. Il corpo di Golgi si trova in tutte le cellule vegetali e animali ed è il termine dato a gruppi di strutture discoidali appiattite situate vicino al reticolo endoplasmatico. Il numero di "apparati di Golgi" all'interno di una cellula è variabile. Le cellule animali tendono ad avere meno e più grandi apparati di Golgi. Le cellule vegetali contengono fino a diverse centinaia di versioni più piccole. L'apparato di Golgi riceve proteine e lipidi (grassi) dal reticolo endoplasmatico rugoso. Ne modifica alcuni e li ordina, li concentra e li impacchetta in goccioline sigillate chiamate vescicole. A seconda del contenuto, questi vengono spediti a una delle tre destinazioni:
Per questo il corpo di Golgi può essere considerato l'ufficio postale della cellula.
Questi sono organelli a membrana singola che sono essenzialmente parte dell'esterno che si trova all'interno della cellula. La singola membrana è nota nelle cellule vegetali come "tonoplasto". Molti organismi useranno i vacuoli come aree di stoccaggio. Le vescicole sono molto più piccole dei vacuoli e servono a trasportare materiali sia all'interno che all'esterno della cellula.
I plastidi sono organelli che si trovano solo nelle piante. Ci sono tre diversi tipi:
Le cellule animali contengono uno speciale organello chiamato centriolo. È una struttura cilindrica a forma di tubo composta da microtubuli disposti secondo uno schema molto particolare. Due centrioli disposti perpendicolarmente l'uno all'altro sono indicati come centrosoma. Il centrosoma svolge un ruolo molto importante nella divisione cellulare. I centrioli sono responsabili dell'organizzazione dei microtubuli che posizionano i cromosomi nella posizione corretta durante la divisione cellulare.
| Cellula vegetale | Cellula animale |
| Avere plastidi | Non avere plastidi |
| Avere una parete cellulare (fatta di cellulosa) | Non hanno una parete cellulare |
| Hanno un grande vacuolo centrale | Hanno vacuoli piccoli e temporanei |
| Può avere plasmodesmata | Non avere plasmodesmi |
| Non avere centrioli | Hanno centrioli accoppiati all'interno del centrosoma |
| Non hanno colesterolo nella membrana cellulare | Avere il colesterolo nella membrana cellulare |
| Generalmente hanno una forma fissa e regolare | Generalmente, hanno una forma amorfa |
| Memorizza il glucosio in eccesso sotto forma di amido | Memorizza il glucosio in eccesso come glicogeno |
