La cellula in dettaglio - Zanichelli

1 Igiene e cultura medico-sanitaria Unit 1. Organizzazione strutturale e funzionale del corpo umano La cellula in dettaglio 1. ASPETTI GENERALI. Che cos' la cellula ? strutture presenti al loro interno ne- La cellula la pi piccola porzione di un cessario ricorrere al microscopio elet- essere vivente in grado di svolgere una tronico, che pu evidenziare strutture vita, entro certi limiti, autonoma. ultramicroscopiche, per le quali usiamo Tutti gli organismi viventi, animali e come unit di misura il nanometro vegetali, sono costituiti da cellule; (simbolo nm: nm = 1 m) oppu- moltissimi esseri viventi microscopici re l'Angstr m (simbolo : = 1. sono costituiti da una sola cellula e m). vengono quindi detti unicellulari; gli Le dimensioni delle cellule, quasi esseri viventi che vediamo a occhio sempre microscopiche, variano sensi- nudo sono, invece, pluricellulari, cio bilmente da pochi micrometri di dia- sono costituiti da molte cellule unite metro (ad esempio i batteri, 1-2 m), tra loro.

2 A circa 100-150 micrometri (le cellule L'essere umano costituito da circa uovo dell'essere umano). Figura 1 Esistono enormi cellule animali, visibili miliardi di cellule, organizzate e Anche la forma delle cellule varia a occhio nudo (hanno un diametro di diversi cen- raggruppate a formare organi e tessuti notevolmente: ad esempio, le cellule timetri!): sono le uova di varie specie di rettili e diversi. epiteliali possono essere piatte, cubi- uccelli. che o cilindriche; le cellule muscolari Dimensioni e forma delle cellule hanno forma allungata a fuso (con Le cellule, normalmente, non si vedono estremit assottigliate e parte centrale Unit di misura a occhio nudo, ossia hanno dimensio- pi larga); i globuli rossi hanno la for- ni microscopiche. L'unit di misura pi ma di un disco biconcavo (Figura 2).

3 Il micrometro ( m) la milio- adatta per descrivere le dimensioni cel- La forma delle diverse cellule ri ette nesima parte del metro e la mille- lulari il micrometro (simbolo m). la loro diversa funzione o specializza- sima parte del millimetro (quindi Le cellule sono visibili al microscopio zione funzionale: forma e funzione m = 1 m e m =. ottico, ma per riconoscere le pi ni sono collegate. 1 mm). Il nanometro (nm) la millesima parte del micrometro ( chiamato anche millimicron, simbolo m ) e la milionesima parte del millime- tro (quindi nm = 1 mm e nm = 1 m). A L'Angstr m ( ), in ne, la decima parte del nanometro ( . = nm = 1 mm e . F = nm = 1 m). B. C. D. Figura 2 Le cellule possono avere forme estre- E mamente diverse tra loro: A) globulo bianco; B). spermatozoo; C) cellula nevosa; D) cellula musco- lare; E) cellula epiteliale; F) globulo rosso.

4 2012 Franco Lucisano Editore Igiene e cultura medico-sanitaria Igiene e cultura medico-sanitaria Unit 1. Organizzazione strutturale e funzionale del corpo umano La cellula in dettaglio 2. STRUTTURA DELLA cellula . La cellula costituita da una sostan- Come gli organi per il corpo umano, za vivente , chiamata protoplasma, cos per la cellula gli organuli svolgono racchiusa in una membrana, la mem- una o pi funzioni essenziali per la sua brana cellulare. Il protoplasma, esa- sopravvivenza e il suo sviluppo. Alcuni minato al microscopio ottico a picco- organuli intervengono nel metaboli- lo ingrandimento, appare come una smo cellulare, ossia nei processi di tra- massa gelatinosa, ma l'osservazione sformazione delle sostanze chimiche pi accurata, a ingrandimento mag- introdotte attraverso la membrana cel- giore con il microscopio elettronico, lulare; altri organuli partecipano ai pro- ha permesso di individuare in questa cessi di divisione cellulare; altri ancora massa gelatinosa numerose strutture fanno parte dello scheletro di sostegno organizzate, che vengono de nite or- della cellula , il citoscheletro, o inter- ganuli o organelli cellulari.

5 Vengono nei movimenti cellulari. Il protoplasma suddiviso in due Gli organuli sono immersi in una par- porzioni da un'altra membrana, la te liquida del citoplasma, detta citosol, Figura 3 Particolare di una cellula al microscopio membrana nucleare, che separa: che una soluzione acquosa ricca di elettronico a scansione. Al centro spicca il nucleo (in il nucleo, contenuto all'interno della sostanze come ioni, piccole molecole giallo), con granuli sparsi di cromatina; nel citopla- membrana nucleare; organiche (amminoacidi, monosacca- sma si evidenziano i mitocondri (in rosso) e la rete il citoplasma, all'esterno di questa ridi, ATP ecc.) e proteine (fra cui molti di membrane che forma il reticolo endoplasmatico. membrana, nello spazio compreso tra enzimi). la membrana nucleare e la membrana Nel citosol si trovano anche nume- cellulare.

6 Rosi ribosomi liberi, organuli cellulari Procarioti ed eucarioti specializzati per la sintesi delle protei- Il nucleo ne (sono presenti, pi piccoli, anche In alcuni organismi unicellulari Il nucleo la parte del protoplasma (ne- nei procarioti). pi semplici, chiamati procarioti, gli eucarioti) contenuta all'interno della Una rete di lamenti proteici, che manca la membrana nucleare, per membrana nucleare. costituisce il citoscheletro, sostiene gli cui il materiale che costituisce il Esso presenta granuli di un materiale organuli citoplasmastici e contribuisce nucleo non visibile al microscopio colorabile, la cromatina, che durante al movimento delle molecole all'inter- ottico; per questa caratteristica tali la divisione cellulare (mitosi) forma - no della cellula . organismi (batteri e alghe unicellu- lamenti, detti cromosomi.)

7 Cromatina I pi importanti organuli citopla- lari verdi-azzurre) si distinguono da e cromosomi sono costituiti da DNA e smatici sono i mitocondri, il reticolo tutti gli altri esseri viventi (uni e plu- proteine. endoplasmatico (liscio e rugoso), i ricellulari), che vengono de niti eu- Il nucleo contiene, inoltre, uno o pi ribosomi, l'apparato del Golgi e i li- carioti (eu = bene; carios = nucleo: nucleoli, aree addensate costituite sosomi. dal nucleo ben visibile ) proprio prevalentemente da RNA. perch il loro nucleo, circondato I mitocondri dalla membrana nucleare, si distin- Il citoplasma: il citosol I mitocondri servono alla cellula per gue chiaramente. I procarioti sono e gli organuli citoplasmatici produrre energia dalla demolizione (os- privi anche di alcuni degli organuli Il citoplasma la porzione di cellula sidazione) dei principi nutritivi (zuccheri presenti nel citoplasma delle cellule compresa tra la membrana cellulare e e grassi, in particolare).

8 Eucariote. la membrana nucleare. L'energia prodotta conservata nei Nel citoplasma sono riconoscibili con legami chimici di una molecola parti- il microscopio elettronico diverse strut- colare: l'ATP (Adenosina-Tri-Fosfato). ture organizzate e racchiuse da mem- In questi processi i mitocondri consu- carbonica, i gas della respirazione: si brane: gli organuli citoplasmatici. mano ossigeno e producono anidride parla perci di respirazione cellulare. 2012 Franco Lucisano Editore Igiene e cultura medico-sanitaria Igiene e cultura medico-sanitaria Unit 1. Organizzazione strutturale e funzionale del corpo umano La cellula in dettaglio 3. Figura 4 Schema di una cellula animale. Al cen- mitocondrio nucleolo reticolo tro il nucleo, circondato dalla membrana nucleare, endoplasmatico liscio doppia e provvista di pori; subito all'esterno di que- sta membrana, il reticolo endoplasmatico rugoso, con i ribosomi, il reticolo endoplasmatico liscio e i nucleo centrioli.

9 Rappresentato anche l'apparato del Gol- gi, alcuni mitocondri (in sezione per evidenziare le creste della membrana interna) e diverse vescicole di secrezione e lisosomi. reticolo apparato endoplasmatico del Golgi rugoso (con i ribosomi). membrana nucleare centrioli (con pori). I ribosomi e il reticolo possono essere inviate all'apparato del Figura 5 Come tutti gli organuli, anche i mitocon- endoplasmatico Golgi, un altro organulo cellulare che dri sono delimitati da membrane. Possiamo distin- I ribosomi sono la sede della sintesi delle ha la funzione di espellere le proteine guere una membrana esterna liscia e una interna ripiegata a formare delle creste: su quest'ultima proteine. all'esterno della cellula . membrana sono situati gli enzimi che consentono Nei procarioti sono situati nel citosol, Il reticolo endoplasmatico rugoso la produzione di ATP mediante l'ossidazione dei mentre negli eucarioti una parte dei collegato alla membrana nucleare, principi nutritivi (in realt il processo inizia nel cito- ribosomi legata al reticolo endopla- attraverso la quale passano gli mRNA sol, ma la produzione finale di CO2 si attua all'inter- smatico.)

10 (RNA messaggeri) che contengono le no dei mitocondri). Il reticolo endoplasmatico una com- informazioni per la sintesi proteica di- plessa rete di membrane che attraversa rette dal nucleo ai ribosomi. il citoplasma e consente il trasporto di sostanze nel citoplasma. Viene distinto in due forme: il reticolo endoplasmatico rugoso (Figura 6), che appare irregolare, pun- teggiato di granuli (come granelli di sabbia);. il reticolo endoplasmatico liscio, che invece privo di granuli ed ap- punto liscio. I granuli del reticolo endoplasmatico rugoso sono i ribosomi (Figura 7), pic- coli organuli nei quali avviene la sin- Figura 7 I ribosomi possono ricordare per la loro tesi delle proteine, che vengono poi forma un panino imbottito: sono costituiti da due trasportate ad altre parti della cellula Figura 6 Il reticolo endoplasmatico rugoso si di- parti o subunit , tra le quali scorre l'RNA messagge- per mezzo del reticolo endoplasmati- stingue da quello liscio per la presenza di granuli, ro, che richiama gli RNA transfer a cui sono legati gli co.