La cellula eucariotica è il tipo di cellula che compone animali, piante, funghi e esseri umani. Insieme alle cellule procariotiche, che formano altri organismi come batteri e archaea, queste cellule sono le unità di base con cui si formano gli esseri viventi..
Le cellule eucariotiche sono come esseri viventi microscopici, cioè così piccoli che non possiamo vederle solo con i nostri occhi, ma dobbiamo usare qualche dispositivo che ci aiuti a ingrandirle per vederle meglio..
Poiché sono esseri viventi, diciamo che ogni cellula eucariotica, così come un animale, un fungo, una pianta o noi stessi, può nutrirsi, crescere, riprodursi, elaborare informazioni, rispondere a stimoli esterni o interni dall'ambiente ed eseguire attività chimiche reazioni.
Queste sono le caratteristiche che definiscono, in generale, ogni essere vivente sulla Terra e cioè che le cellule, siano esse eucariotiche o procariotiche, sono le più piccole unità di base di ogni essere vivente.
Gli esseri viventi costituiti da cellule eucariotiche sono conosciuti come organismi eucarioti, e possono essere costituiti da una o più celle:
La maggior parte degli animali, delle piante e dei funghi che conosciamo sono costituiti da più di una cellula, ma ci sono molti eucarioti unicellulari che sono molto abbondanti e importanti da molti punti di vista, come i lieviti unicellulari, unicellulari funghi, parassiti, zooplancton o fitoplancton.
Alcune caratteristiche speciali delle cellule eucariotiche includono:
- Sono formati o delimitati da una membrana che permette lo scambio di alcune sostanze tra l'interno della cellula e l'ambiente extracellulare..
- A seconda del tipo di cellula e dell'organismo in questione, le cellule eucariotiche possono misurare fino a 100 micron.
- All'interno di solito sono presenti diverse strutture delimitate da membrane, che formano una sorta di compartimenti relativamente impermeabili all'ambiente che le circonda. All'interno di ogni compartimento vengono eseguiti processi chimici speciali che consentono alla cellula di essere un'entità vivente.
- Tutte le caratteristiche delle cellule eucariotiche sono determinate dalle informazioni immagazzinate in una molecola nota come acido desossiribonucleico (DNA), che è racchiusa in un compartimento membranoso chiamato nucleo..
- Sono cellule che hanno bisogno di energia e per questo richiedono nutrienti che possono o meno ottenere dall'ambiente in cui si trovano.
- Alcune cellule sono mobili, poiché hanno ciglia, flagelli o pseudopodi, ma altre sono completamente immobili.
- Negli organismi multicellulari, le cellule eucariotiche hanno la capacità di interagire tra loro per formare tessuti, associandosi strettamente tra loro, scambiando nutrienti, informazioni e diversi tipi di importanti messaggi chimici (comunicanti).
Tutte le cellule eucariotiche, siano esse di un animale, di un fungo o di una pianta, hanno un'organizzazione interna abbastanza complessa, da cui dipendono le loro funzioni..
Hanno, tra l'altro, un nucleo membranoso e una grande varietà di organelli interni anch'essi delimitati o separati da membrane, vediamo cosa sono:
Il nucleo è l'organello intracellulare più prominente e caratteristico di una cellula eucariotica. È qui che il materiale genetico (acidi nucleici) è contenuto in stretta associazione con proteine chiamate “istoni”, che formano cromosomi eucariotici..
Queste proteine istoniche aiutano a compattare tutto il DNA di un organismo (eccetto i mitocondriali) all'interno del nucleo e, inoltre, svolgono un ruolo molto importante nell'espressione dei geni in ogni cellula..
Il nucleo è delimitato dall'involucro nucleare, che consiste in una coppia di membrane concentriche che separano i componenti nucleari dal resto del citosol e che ha importanti funzioni dal punto di vista dell'espressione genica e dell'interazione dell'ambiente intracellulare..
Il citosol di una cellula eucariotica possiede anche altri importantissimi organelli membranosi, responsabili della generazione dell'energia che può essere utilizzata dalla cellula: i mitocondri.
Grazie a questi organelli, gli organismi viventi hanno la capacità di vivere in presenza di ossigeno.
I mitocondri sono strutture "a forma di bastoncello", simili a un batterio (vedi teoria endosimbiotica); Hanno il loro genoma, quindi si replicano quasi indipendentemente dalla cellula che li ospita, e hanno due membrane, una interna altamente ripiegata e l'altra esterna, rivolta verso il citosol.
Uno scambio costante di metaboliti e informazioni avviene tra i mitocondri, il citosol e alcuni degli organelli membranosi delle cellule eucariotiche, che sono essenziali per il funzionamento della cellula..
Il reticolo endoplasmatico è un'altra struttura membranosa interna delle cellule eucariotiche. Consiste in una sorta di "labirinto" i cui spazi sono interconnessi e circondati da una membrana, che è una continuazione della membrana che forma l'involucro nucleare che racchiude il materiale genetico all'interno del nucleo..
In questo organello si distinguono due regioni, una "liscia" e l'altra "ruvida". Quello dall'aspetto ruvido ha ribosomi associati ed è il sito principale della sintesi proteica e delle sostanze esportate dalla cellula. La regione liscia, invece, è dedicata alla sintesi di lipidi e altre sostanze e allo stoccaggio di alcune molecole.
Il complesso del Golgi è definito come una "pila di sacche appiattite" coperte da una membrana. È uno dei siti in cui avviene la modificazione delle proteine che vengono sintetizzate nel reticolo endoplasmatico e partecipa anche alla sua distribuzione ad altre regioni della cellula e all'estero.
Altri organelli interni tipici degli eucarioti sono quelli che partecipano alla digestione e alla lavorazione dei materiali di scarto e delle specie reattive tossiche per la funzione cellulare..
Sebbene non siano presenti in tutte le cellule e possano svolgere funzioni diverse a seconda della specie, le cellule eucariotiche normalmente possiedono lisosomi e perossisomi..
In alcuni microrganismi parassiti ci sono perossisomi modificati e specializzati per il catabolismo del glucosio, motivo per cui sono noti come glicosomi.
Le cellule vegetali e alcune cellule animali hanno un vacuolo, che è un grande organello estremamente importante per la crescita e lo sviluppo delle piante. Il vacuolo nelle cellule vegetali occupa solitamente più dell'80% del volume cellulare, contiene acqua e anche un sistema endomembrana noto come tonoplasto.
Alcuni organismi unicellulari formati da cellule eucariotiche animali hanno vacuoli contrattili che, tra le altre cose, usano per spingere il loro movimento in un mezzo acquoso..
Un aspetto importante che differenzia le cellule eucariotiche dai procarioti è la presenza di una rete di proteine filamentose interne che formano una sorta di impalcatura interna nel citosol.
Questo "scaffold" contribuisce non solo alla stabilità meccanica delle cellule, ma ha anche importanti funzioni per la comunicazione intracellulare, il trasporto interno e i movimenti cellulari, ecc..
Come per i batteri, molte cellule eucariotiche, animali e vegetali, hanno strutture esterne composte da microtubuli e che funzionano soprattutto nella locomozione e nel movimento..
I flagelli sono strutture lunghe fino a 1 mm, mentre le ciglia possono essere lunghe da 2 a 10 micron. Queste strutture sono abbondanti nei microrganismi e nei piccoli organismi multicellulari..
Negli animali e nelle piante sono presenti anche cellule con ciglia e flagelli. È il caso dei flagelli degli spermatozoi e delle ciglia che rivestono le superfici cellulari che compongono gli epiteli interni di alcuni organi..
Le cellule eucariotiche possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente. Sessualmente, gli organismi eucarioti si riproducono attraverso la fusione di due cellule (i gameti) di due diversi organismi, che hanno la metà del carico genetico di ciascun "genitore".
Il risultato della riproduzione sessuale eucariotica è una nuova cellula - lo zigote - che ha al suo interno metà dell'informazione genetica di un individuo e metà di un altro; da quanto si capisce che si tratta di un tipo di riproduzione che genera molte variazioni genetiche. La riproduzione sessuale avviene per meiosi.
D'altra parte, un gran numero di eucarioti si riproduce asessualmente attraverso divisioni mitotiche. In queste divisioni, ogni cellula fa una copia praticamente identica di se stessa e poi si divide, formando due celle uguali..
Gli eucarioti possono essere eterotrofi o autotrofi. Si dice generalmente che animali e funghi siano costituiti da cellule eucariotiche eterotrofe, cioè non possono "fare" il proprio cibo..
Gli animali devono ottenere l'energia e le sostanze nutritive organiche di cui hanno bisogno dal consumo di altri organismi come piante o altri animali, ei funghi fanno lo stesso, ma generalmente dal consumo di materia organica in decomposizione..
Le piante, d'altra parte, sono costituite da cellule eucariotiche autotrofe, il che significa che sono in grado di produrre il loro cibo da fonti inorganiche, come la luce solare..
La maggior parte degli animali e dei funghi ha bisogno di ossigeno e acqua per sopravvivere e le piante sono responsabili della produzione di quell'ossigeno; questi ultimi, a loro volta, hanno bisogno di acqua e anidride carbonica.
Come ogni essere vivente, gli organismi eucarioti unicellulari e multicellulari si relazionano al loro ambiente in modi diversi, sia con organismi della stessa specie che con organismi di specie diverse..
Queste relazioni, che possono essere chiamate "relazioni ecologiche" interspecifiche e intraspecifiche e possono essere benefiche, deleterie o neutre.
Inoltre, è importante sottolineare che le cellule degli organismi eucarioti multicellulari sono in stretto rapporto tra loro, poiché per formare i tessuti, gli organi e i sistemi corporei che costituiscono animali e piante multicellulari, devono costantemente scambiare informazioni e comunicare.
Le piante e le alghe sono costituite da cellule vegetali. Queste cellule, oltre ai mitocondri, hanno degli organelli (plastidi) specializzati nella fotosintesi: i cloroplasti.
Tali organelli contengono numerose invaginazioni e processi membranosi interni, che sono ricchi di pigmenti ed enzimi specifici, che danno a queste cellule la capacità di "produrre il proprio cibo", convertendo l'energia derivata dai raggi del sole in energia chimica e nutrienti..
Le cellule vegetali hanno, sulla loro membrana plasmatica, una parete cellulare costituita da un polimero organico noto come cellulosa. È una struttura rigida che fornisce a queste cellule una certa resistenza a diversi tipi di forze..
Tutti gli animali che conosciamo nella biosfera sono costituiti da cellule animali. Queste cellule non hanno una parete cellulare o cloroplasti, come fanno le cellule vegetali..
La sua dimensione e forma variano notevolmente a seconda del tipo di cellula e del tipo di organismo, organo o tessuto a cui appartiene..
Inoltre differiscono dalle cellule vegetali per la presenza di "organelli" noti come centrosomi, che contengono centrioli; entrambe le strutture sono responsabili della sintesi e dell'organizzazione dei microtubuli durante la divisione cellulare.
Allo stesso modo, la maggior parte delle cellule animali ha uno strato "mucoso" o "gelatinoso" attorno a sé noto come glicocalice, che è molto importante per loro ed è formato dagli zuccheri presenti nella membrana plasmatica..
Le cellule fungine sono quelle che formano tutti gli organismi appartenenti al regno dei funghi, cioè funghi, unicellulari o multicellulari..
Differiscono dalle cellule animali in quanto hanno una parete cellulare, ma non è fatta di cellulosa ma di un altro polimero organico: la chitina. Non hanno cloroplasti o altri plastidi come le piante, ma hanno gli organelli tipici di una cellula animale.
Le cellule eucariotiche presenti in natura non solo formano organismi grandi e complessi come animali, funghi e piante che conosciamo quotidianamente. Esistono, oltre a questi organismi, esseri eucarioti unicellulari, cioè costituiti da una singola cellula.
Questi organismi possono essere costituiti da cellule vegetali (come il fitoplancton), cellule animali (come zooplancton, amebe e alcuni parassiti protozoi) o cellule fungine (come lievito e altri funghi unicellulari).
La principale differenza tra cellule procariotiche ed eucariotiche è la presenza di un nucleo membranoso all'interno di queste ultime.
Infatti, la parola "eucariota" deriva dalle radici greche Unione Europea, che significa "vero" e karyon, che significa "core"; cioè, il termine definisce le cellule con un "vero nucleo".
La presenza di questo nucleo nel citosol delle cellule eucariotiche consente un controllo più delicato dell'espressione dei geni contenuti nel materiale genetico che contiene e, allo stesso tempo, una maggiore complessità nelle funzioni cellulari generali.
Le cellule eucariotiche sono generalmente considerate più grandi delle cellule procariotiche. Come abbiamo già accennato, i primi possono misurare tra 10 e 100 micron, mentre i secondi hanno una dimensione media tra 0,1 e 1 micron..
Questa maggiore dimensione implica non solo una differenza di volume, ma anche di complessità, poiché è ciò che consente lo sviluppo delle strutture membranose o organelli che caratterizzano le cellule eucariotiche e che le rende notevolmente più complesse delle cellule procariotiche..
D'altra parte, le cellule eucariotiche possono associarsi tra loro per formare organismi multicellulari composti da tessuti e organi, mentre gli organismi procarioti sono strettamente unicellulari..
A seconda del tipo di cellula o del tipo di organismo eucariotico in questione, la riproduzione può essere sessuale o asessuata. In altre parole, le cellule eucariotiche possono riprodursi o moltiplicarsi sia per mitosi che per meiosi..
È importante ricordare che la riproduzione asessuata contribuisce alla rapida moltiplicazione di una cellula, generando un "clone" di se stessa, mentre la riproduzione sessuale consente non solo la moltiplicazione in numero di cellule, ma produce anche cellule geneticamente differenti..
La riproduzione sessuale è, tuttavia, un attributo molto particolare degli organismi formati da cellule eucariotiche e non corrisponde a nessuno dei tipi di riproduzione degli organismi procarioti, che si moltiplicano solo asessualmente.
La riproduzione sessuale rappresenta, per gli organismi eucarioti, una fonte molto importante di variazione genetica, che ha importanti implicazioni nella grande diversità osservata in questo tipo di organismi.
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.