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LA CELLULA - MEZZI D'INDAGINE

biologia


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LA FOTOSINTESI

LA CELLULA

CELLULA = la più piccola porzione di materia che può essere considerata un organismo vivente.

Il termine, deriva dalla necessità di definire le cellette cave all'interno del sughero (lasciate dalle cellule). Questa osservazione è stata fatta da Cook verso la metà del '600. Molte sono le scoperte fatte per osservare le cellule (es. microscopio). La TEORIA CELLULARE, dice che tutti gli esseri viventi sono composti da cellule e afferma l'unità di tutti gli organismi viventi, infatti pur avendo forme diverse, essi sono costituiti da una base comune.

DIMENSIONI CELLULARI

PROCARIOTI (batteri, alghe azzurre)  Þ 0,5 / 0,8 mm            (mm = 10)



EUCARIOTI (altri organismi viventi)  Þ 10 / 30 mm

MEZZI D'INDAG 151d32b INE

         

STRUMENTO

POTERE di ASSOLUZIONE

Occhio

0,1 mm

Microscopio ottico

0,2 mm

Microscopio elettrico a trasmissione

0,5 nm

Microscopio elettrico a scansione

10 nm

Nel microscopio ottico, si usa la luce, mentre in quelle elettronico si usano degli elettroni che bombardano il preparato e producono "fotografie" in bianco e nero.

PROCARIOTI (non possiedono un vero nucleo)

Sono cellule semplici, avvolte da una membrana che può essere racchiusa da una parete cellulare più rigida. Il loro DNA è sparso nel citoplasma, non contiene organuli specifici a parte i ribosomi.

EUCARIOTI (EU= vero CARIOS= nucleo Þ hanno un vero nucleo)

Sono cellule complesse, avvolte da una membrana. Il nucleo e la sua membrana sono centrali e rispettano la forma della cellula. Tra il nucleo e la membrana plasmatica, c'è il citoplasma, dove sono contenuti gli organuli.

CITOPLASMA= contiene acqua, sostanze di sospensione (biomolecole) e organuli cellulari

ORGANULO= piccolo compartimento in cui si divide la cellula.All'interno sono presenti enzimi specifici e  pH  specifico

IL NUCLEO DELLA CELLULA

Il nucleo contiene una parte più addensata che si chiama nucleolo e che produce l' RNA ribosomiale; inoltre, il nucleo, contiene il DNA (sede delle informazioni genetiche della cellula), che permette alla cellula di riprodursi. Il DNA permette la formazione dell' RNA messaggero, che si sposta nella cellula tramite le vescicole e portando il materiale ai lisosomi e poi ai ribosomi, permette la sintesi delle proteine. Nei ribosomi, ci sono degli enzimi che innescano delle reazioni e per questo una funzione del nucleo è quella di controllare il metabolismo (insieme delle reazioni di una cellula). L'altra funzione del nucleo è quella di controllare la vita cellulare (quantità di citoplasma) e perciò le cellule non possono superare certe dimensioni, perché non riuscirebbero più a controllare il metabolismo.

LATO

SUPERFICIE

VOLUME

1 cm

6 cm

1 cm

6

2 cm

24 cm

8 cm

3

3 cm

54 cm

27 cm

2

LA MEMBRANA

La membrana è un elemento che avvolge tutte le cellule (membrana cellulare), tutti i nuclei (membrana nucleare) e tutti gli organuli (tranne i ribosomi). La membrana è l'elemento che permette la suddivisione del citoplasma in organuli. La membrana è formata dal 50% di proteine e dal 50% di fosfolipidi. I fosfolipidi, sono distribuiti in doppio strato (p. 82- biologia); c'è una parte idrofila che guarda sia all'interno che all'esterno      della      cellula     e     in     mezzo     c'è     una     parte      apolare.



Tutte le membrane hanno una caratteristica comune, chiamata MODELLO A MOSAICO FLUIDO; mosaico perché le proteine sono alternate ai fosfolipidi e fluido perché le molecole, sottoposte ad agitazione termica (energia cinetica), spostano le proteine e i fosfolipidi. Le altre caratteristiche delle membrane, sono definite dalla presenza di particolari proteine. La membrana è semipermeabile, infatti attraverso  essa  passano  solo  sostanze  piccole  e apolari (es. ossigeno, anidride

carbonica, grassi..) non possono passare le sostanze ioniche a meno che non ci sia un trasporto. Le principali funzioni della membrana sono di distinguere l'ambiente interno da quello esterno (funzionale) e di trasportare sostanze dall'interno all'esterno della cellula e viceversa (funzione di trasporto).

GLI ORGANULI

Gli organuli nella cellula animale sono: mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico, lisosomi, apparato di     Golgi, vescicole, citoscheletro, ciglia e flagelli.

Gli organuli nella cellula vegetale sono: uguali a quelli della cellula animale con in più plastidi (cloroplasti, cromoplasti, leucoplasti), vacuolo e parete cellulare.

GLI ORGANULI ANIMALI

MITOCONDRI= hanno una forma ovale o circolare; sono  avvolti  da  una  doppia  membrana. La  membrana

esterna divide il mitocondrio dal citoplasma; la membrana interna si solleva in creste mitocondriali sopra le quali sono presenti gli enzimi necessari alla respirazione cellulare. La loro funzione è di fornire energia alle cellule sotto forma di ATP.

RESPIRAZIONE CELLULARE= comporta l'utilizzo di materiale organico (cibo) e di ossigeno. Avviene

un processo di ossidazione delle sostanze organiche con l'ossigeno. Questo processo produce energia sotto forma di ATP ed è un meccanismo usato dalle cellule eterotrofe (che hanno bisogno di altro per produrre energia).

ATP= molecola in grado di trasferire energia alle altre molecole biologiche. Ha  tre  gruppi  fosforici (acido fosforico), legate tramite legami covalenti (sedi di energia). L'ATP, cede un gruppo fosfato al glucosio e insieme cede energia; serve a dare energia alle reazioni della cellula e per farle compiere tutti i suoi movimenti.

RIBOSOMI= sono presenti in tutte le cellule e sono costituiti da due subunità, una  maggiore  e  una  minore;

sono di forma sferica. La composizione chimica è data per il 50% da RNA ribosomiale e per il 50% da proteine. La loro funzione è quella di produrre le proteine; si possono trovare liberi nel citoplasma o aggregati a membrane nel reticolo endoplasmatico ruvido.

RETICOLO ENDOPLASMATICO= si suddivide in ruvido (membrana  ruvida  per  la  presenza  di  ribosomi)  e

liscio (membrana liscia). La sua funzione è quella di produrre sostanze complesse con l'aggregazione di sostanze diverse. Il reticolo liscio, sfornito di ribosomi, potrà aggregare i grassi con gli zuccheri, ma non ne potrà usare la parte proteica. Il reticolo endoplasmatico, è presente in grandi quantità nelle cellule secernenti (che portano sostanze all'esterno- es. ghiandole salivari).

APPARATO di GOLGI= composto da piccole cisterne abbastanza appiattite poste una sull'altra;  hanno  una

forma arcuata. La loro funzione è quella di rielaborare le sostanze prodotte dal reticolo endoplasmatico. Da qui si formano delle vescicole che portano il materiale elaborato verso la membrana cellulare e poi si aprono lasciandolo libero all'esterno. Questo fenomeno di secrezione si chiama ESOCITOSI. Vi è anche un processo inverso, l'ENDOCITOSI che può essere di due tipi: FAGOCITOSI, quando la particella da introdurre è solida; PINOCITOSI, quando la particella è liquida. Solo un tipo di cellula può fare la fagocitosi, i macrofagi.

LISOSOMI= hanno una forma sferica; la loro funzione  è  quella  di  digerire  le  sostanze  che  entrano  nella cellula trasformandole in sostanze utili ad essa.

VESCICOLE= sono organuli  di  trasporto  e  servono  a  portare  materiale  fuori  o  dentro  la  cellula.  Sono essenzialmente di piccole dimensioni.

CITOSCHELETRO =  da  la  forma  caratteristica  ad  ogni  cellula.  È costituito  da  proteine  globulari  che  si aggregano, formando dei microtuboli. Un'altra proteina presente è l'actina, proteina contrattile che da forma e movimento.

CIGLIA e FLAGELLI= hanno la funzione di far muovere la  cellula,  negli  organismi  unicellulari,  di  far muovere sostanze esterne alla cellula, negli organismi pluricellulari. Le ciglia, sono tante e corte, i flagelli, sono pochi e lunghi. Hanno entrambi una struttura filamentosa avvolta da una membrana. All'interno, sono costituiti da microtuboli distribuiti in modo ordinato; i microtuboli, a coppie, scorrono uno sull'altro fino a creare una flessione. Questo movimento, richiede energia (ATP).

GLI ORGANULI VEGETALI

PARETE CELLULARE= non si trova nel citoplasma, ma circonda la cellula vegetale e  le  conferisce  una  forma. Riveste anche altre cellule come quelle dei funghi o delle monere. Serve a dare resistenza alla cellula, è una forma di protezione e una struttura di sostegno della pianta. Nella parete cellulare è presente la lignina, che è una sostanza impermeabile e perciò, se la parete cellulare ne fosse piena, la cellula morirebbe.

VACUOLO= è unico nella cellula formata; è di grandi dimensioni ed è pieno di acqua. Serve,  infatti,  a  dare le caratteristiche osmotiche alla cellula; ovvero serve a far entrare e uscire l'acqua dalla cellula. Inoltre, è utile per ridurre il volume citoplasmatico, perché occupa la maggior parte della cellula.

PLASTIDI: ce ne sono tre tipi:

CLOROPLASTI= sono ricchi di clorofilla. Sono organuli cellulari  ricoperti  da  una  doppia  membrana: quella esterna li separa dal citoplasma, quella interna si ripiega su se stessa formando le grana (impacchettamenti). Le grana, sono formate da tilacoidi (strutture lamellari a forma di sacchetti impilati l'uno sull'altro). Contengono i pigmenti necessari alla fotosintesi (clorofilla, carotenoidi.).

AMINOPLASTI(leucoplasti)= sono bianchi e contengono amido (struttura polisaccaride Þ zucchero).Sono distribuiti in tronco e radici.

CROMOPLASTI= sono situati nel fiore e gli danno  colore;  sono  importantissimi  per  la  riproduzione perché il colore sgargiante attira gli insetti che trasportando il polline, trasportano anche le cellule riproduttive.

N. B.= Nella cellula vegetale, non sono quasi mai presenti le ciglia e i flagelli.






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