Descrizione:Le cellule, in base alla loro organizzazione interna, possono essere distinte in due grandi categorie: cellule procarioti e cellule eucarioti. Le cellule procarioti sono tipiche degli archeobatteri, degli eubatteri e delle alghe azzurre. Esse sono relativamente piccole (con un diametro generalmente compreso fra 1 e 5 µm) e hanno una struttura interna alquanto semplice; il loro DNA si trova concentrato in una regione del citoplasma, senza essere delimitato da alcuna membrana.
Tipologia:Superiori
Testo completo:Le cellule, in base alla loro organizzazione interna, possono essere distinte in due grandi categorie: cellule procarioti e cellule eucarioti.
Cellula procariote
Le cellule procarioti sono tipiche degli archeobatteri, degli eubatteri e delle alghe azzurre. Esse sono relativamente piccole (con un diametro generalmente compreso fra 1 e 5 µm) e hanno una struttura interna alquanto semplice; il loro DNA si trova concentrato in una regione del citoplasma, senza essere delimitato da alcuna membrana. Sono prive di organuli, a eccezione dei ribosomi, preposti alla sintesi delle proteine. Hanno una parete che ricopre la membrana la cui costituzione è diversa da quella della parete delle cellule eucariote. Gli organismi formati da cellule procarioti sono detti procarioti.
Cellula eucariote
Le cellule eucarioti costituiscono tutti gli altri organismi viventi (i protisti, le piante, i funghi e gli animali) sono molto più grandi (solitamente il loro asse maggiore è compreso fra i 10 e i 50 µm); in esse il DNA è racchiuso da una membrana, formando così un particolare organulo chiamato nucleo (all'interno del quale vengono controllate tutte le funzioni vitali proprio grazie al dna cioè la molecola più importante della vita). Queste cellule possiedono organuli immersi nel citoplasma, ognuno deputato a svolgere una particolare funzione. Gli organismi formati da cellule eucarioti sono detti eucarioti.
Membrana cellulare
La membrana plasmatica è una struttura organizzata, racchiude il contenuto della cellula e costituisce una barriera fra l'ambiente intracellulare (ambiente interno) e quello extracellulare (ambiente esterno). È costituita da un doppio strato di molecole di fosfolipidi, ed è attraversata parzialmente o completamente da numerose proteine. I fosfolipidi sono particolari grassi, formati da una "testa" di glicerolo legato a un gruppo fosfato solubile in acqua che costituisce la testa idrofila e da due "code" di acidi grassi, insolubili in acqua.La funzione principale della membrana è quella di mantenere costante l'ambiente interno della cellula, grazie alla sua permeabilità selettiva impedisce il passaggio delle sostanze nocive, e favorisce quello delle sostanze importanti per il suo nutrimento. La capacità di "scegliere" dipende dalle proteine presenti nel doppio strato fosfolipidico , e sono chiamate proteine di membrana, invece quelle che hanno attraversato il doppio strato fosfolipidico sono chiamate proteine transmembranali. Le proteine sono formate da una sequenza di molecole, chiamate amminoacidi, legate l'una all'altra da legami peptidici. Queste catene permettono la comunicazione dell'ambiente extracellulare con quello intracellulare e viceversa grazie alla loro struttura tridimensionale.
Diffusione e osmosi
Le cellule hanno sempre bisogno di acqua, la consumano e la producono con reazioni come l’idrolisi e la condensazione dei polimeri, non ne possono fare a meno, perché tutte le reazioni chimiche al loro interno avvengono in soluzione.
Le molecole di acqua essendo molto piccole passano liberamente attraverso la membrana cellulare.
Il passaggio dell’acqua avviene per diffusione, cioè il passaggio di una sostanza da un ambiente dove essa è abbondante a uno ove ve ne sia poca o non ve ne sia affatto.
La diffusione non riguarda soltanto l’acqua ma è comune a tutti i liquidi e a tutti i gas ed è dovuta al caso: se le molecole sono libere di muoversi in tutte le direzioni si distribuiscono uniformemente.
In modo analogo una cellula in un ambiente molto ricco di acqua tende ad assorbire H2o e in un ambiente secco tende a perderla.
Quando due soluzioni a diversa concentrazione sono separate da una membrana semipermeabile, che lascia passare il solvente ma non i soluti, si verifica un particolare tipo di diffusione, l’osmosi.
(La concentrazione è il rapporto tra la massa della sostanza disciolta (soluto) e il volume della soluzione, che è dato dal volume dell’acqua (solvente) più il soluto.(Si esprime in g/L).
Nei fenomeni osmotici la diffusione avviene solo per il solvente non per i soluti e l’acqua passa per osmosi dalla soluzione meno concentrata a quella più concentrata.Essendo la membrana cellulare semipermeabile si verifica che:
La cellula assorbe acqua solo se al suo interno la concentrazione dei soluti è maggiore di quella dell’ambiente esterno;se, viceversa, la concentrazione dell’ambiente è maggiore di quella della cellula, la cellula perde acqua.
Il passaggio di molecole più grandi e di particelle cariche attraverso la membrana cellulare avviene per trasporto ed è dovuta all’alto grado di specificità delle proteine transmembranali. La molecola viene riconosciuta dalla proteina di membrana (la particella si adatta alla struttura tridimensionale della proteina) e va a formare con essa un complesso che determina la modificazione della conformazione della proteina transmembranale. Di fatto è come se la sostanza passasse attraverso la membrana lungo un canale perfettamente adattato alla forma della molecola trasportata. La cellula può accumulare anche sostanze la cui concentrazione all’esterno della membrana sia molto bassa, viceversa può espellere sostanze che siano già molto concentrate nell’ambiente esterno. In entrambi i casi occorre andare contro la tendenza spontanea della diffusione e bisogna di conseguenza consumare energia.Questo tipo di trasporto è pertanto chiamato trasporto attivo. In altri casi il transito delle sostanze pur richiedendo l’interazione con proteine transmembranali, avviene nel verso della diffusione spontanea. Questo secondo tipo di trasporto che non richiede apporto di energia si chiama trasporto passivo.