Biologia - L'unità fondamentale della vita
introduzione
L'unità fondamentale della vita è la cellula.
La cellula fu scoperta per la prima volta da Robert Hooke nel 1665 in un semplice microscopio.
Nel 1674, Leeuwenhoek, con l'aiuto di un microscopio sviluppato, scoprì le cellule viventi libere nell'acqua dello stagno.
Nel 1831, Robert Brown aveva scoperto il nucleus nella cella.
Nel 1839, Purkinje usò il termine "protoplasma" per la sostanza fluida trovata nella cellula.
La teoria cellulare è stata proposta da Schleiden (1838) e Schwann (1839).
Secondo la teoria cellulare, tutte le piante e gli animali sono composti da cellule e la cellula è l'unità di base della vita.
Nel 1855 Virchow espanse ulteriormente la teoria cellulare e suggerì che tutte le cellule derivassero da cellule preesistenti.
Nel 1940, la scoperta del microscopio elettronico rese possibile osservare e comprendere la complessa struttura della cellula.
Organismi unicellulari
Gli organismi unicellulari, come Amoeba, Chlamydomonas, Paramoecium e batteri, sono noti come organismi unicellulari.
Organismi multicellulari
Gli organismi costituiti da molte cellule sono noti come organismi multicellulari. Ad esempio, essere umano, animali, uccelli, ecc.
Caratteristiche significative delle cellule
Ogni cellula vivente ha l'attitudine a svolgere determinate funzioni di base che sono caratteristiche di tutte le forme viventi.
Ciascuna di queste cellule ha alcuni componenti specifici al suo interno noti come organelli cellulari.
Diversi tipi di cellule hanno funzioni diverse e ogni organello cellulare svolge una funzione speciale.
Questi organelli costituiscono collettivamente l'unità di base della vita nota come cellula.
Si è scoperto che tutte le cellule hanno gli stessi organelli, indipendentemente dalle loro diverse funzioni e dall'organismo in cui si trovano.
Organizzazione strutturale della cellula
Di seguito sono riportate le tre caratteristiche di base che ogni cellula possiede:
Membrana plasmatica / membrana cellulare
Nucleus
Cytoplasm
Parliamo di ciascuno di loro in breve:
Membrana plasmatica / membrana cellulare
La membrana plasmatica è lo strato di copertura più esterno della cellula (come mostrato nell'immagine sopra).
La membrana plasmatica consente a determinati materiali di entrare all'interno della cellula e di uscire dalla cellula; pertanto, è noto comeselectively permeable membrane.
Il movimento delle molecole d'acqua attraverso la membrana selettivamente permeabile è noto come osmosis.
Parete cellulare
Le cellule vegetali hanno una copertura protettiva aggiuntiva nota come cell wall (assente nella cellula animale).
La parete cellulare si trova all'esterno della membrana plasmatica; allo stesso modo, copre anche la membrana plasmatica.
La parete cellulare è essenzialmente composta da cellulosa.
Nucleo
Nucleus o nuculeus è un termine latino e il suo significato è kernel o seme.
Il nucleo ha una copertura a doppio strato, che è nota come membrana nucleare (vedi l'immagine sopra).
La membrana nucleare ha dei pori, che consentono a determinati materiali di entrare (nel nucleo) e di uscire (nel citoplasma).
La caratteristica più significativa del nucleo è - contiene chromosomes.
I cromosomi sono strutture a forma di bastoncello ed è visibile solo quando la cellula sta per dividersi.
I cromosomi sono composti da DNA e protein.
DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) le molecole contengono caratteristiche di ereditarietà dai genitori alla generazione successiva.
Le molecole di DNA contengono anche le informazioni essenziali per la costruzione e l'organizzazione delle cellule.
I segmenti funzionali del DNA sono noti come genes.
Il DNA è presente come parte del materiale della cromatina.
Il materiale della cromatina è visibile come massa impigliata di strutture filiformi (come mostrato nell'immagine sotto).
Ogni volta che la cellula sta per dividersi, il materiale della cromatina si organizza in cromosomi.
Il nucleo gioca un ruolo centrale e significativo nella riproduzione cellulare.
La cellula, che non ha membrana nucleare, è nota come prokaryotes(cioè Pro = primitivo o primario; karyote ≈ karyon = nucleo). Vedere l'immagine riportata di seguito:
La cellula, che ha una membrana nucleare, è nota come eukaryotes.
La cellula procariotica non ha molti altri organelli citoplasmatici quelli presenti nelle cellule eucariotiche (vedi l'immagine sopra).
Citoplasma
Le cellule sono costituite dal citoplasma all'interno della membrana cellulare, che contiene molte biomolecole comprese le proteine e gli acidi nucleici.
Ci sono molte strutture trovate nel citoplasma note come organelli cellulari.
Organelli cellulari
Di seguito sono riportati i principali organelli cellulari che svolgono un ruolo importante nel funzionamento della cellula:
Nucleus
Reticolo endoplasmatico
Ribosome
Apparato di Golgi
Lysosomes
Mitochondria
Plastids
Vacuoles
Parliamo di ciascuno in breve -
Nucleus è discusso sopra.
Reticolo endoplasmatico
Il reticolo endoplasmatico (o semplicemente ER) è una grande rete di tubi e fogli legati a membrana (vedere l'immagine sopra).
In base alla struttura visiva, ER è classificato come rough endoplasmic reticulum (RER) e smooth endoplasmic reticulum (SER).
Quando il ribosoma si attacca alla superficie del pronto soccorso, è noto come reticolo endoplasmatico ruvido e senza ribosoma, è noto come reticolo endoplasmatico liscio.
Il SER aiuta nella produzione di molecole di grasso, o lipidi, che è importante per il funzionamento delle cellule.
Una delle funzioni significative di ER è quella di servire come canali per il trasporto di materiali (in particolare proteine) in varie regioni del citoplasma e anche tra il citoplasma e il nucleo.
Ribosoma
I ribosomi, normalmente, presenti in tutte le cellule attive.
I ribosomi sono i siti di produzione delle proteine.
Apparato Golgi
L'Apparato del Golgi prende il nome dal nome della sua scoperta Camillo Golgi.
L'apparato di Golgi è costituito da un sistema di vescicole legate alla membrana disposte all'incirca parallele l'una all'altra in pile note come cisterns (vedi l'immagine sopra).
Le funzioni significative dell'apparato Golgi sono la conservazione, la modifica e il confezionamento dei prodotti in vescicole.
L'apparato di Golgi aiuta anche nella formazione dei lisosomi.
Lisosomi
I lisosomi sono una sorta di sistema di smaltimento dei rifiuti della cellula.
I lisosomi aiutano a mantenere la cellula pulita digerendo il materiale estraneo e gli organelli cellulari usurati.
I lisosomi contengono potenti enzimi digestivi in grado di abbattere tutti i tipi di materiali organici.
Il lisosoma ha una caratteristica tipica, cioè quando la cellula viene danneggiata, molto probabilmente scoppia e gli enzimi rilasciati digeriscono la propria cellula. Per questo motivo, il lisosoma è anche conosciuto come il "sacchetto suicida" di una cellula.
Mitocondri
I mitocondri, comunemente, sono conosciuti come le centrali elettriche della cellula.
I mitocondri rilasciano l'energia necessaria per varie attività chimiche (essenziali per la vita).
I mitocondri rilasciano energia sotto forma di molecole di ATP (adenosina trifosfato).
L'ATP è popolare come valuta energetica della cellula.
I mitocondri hanno il loro DNA e ribosomi; quindi, sono in grado di produrre alcune delle proprie proteine.
Plastidi
I plastidi sono presenti solo nelle cellule vegetali (vedi immagine sotto).
Plastid è classificato come - Chromoplasts (è plastidi colorati) e Leucoplasts (Si tratta di plastidi bianchi o incolori).
I plastidi contengono pigmenti di clorofilla, noti come Chloroplasts.
I cloroplasti svolgono un ruolo importante nella fotosintesi nelle piante.
I cloroplasti contengono anche vari tipi di pigmenti gialli o arancioni.
I leucoplasti sono gli organelli in cui vengono immagazzinati alcuni materiali importanti come amido, oli e granuli di proteine.
I plastidi sembrano mitocondri (in termini di struttura esterna).
Come i mitocondri, anche i plastidi possiedono il proprio DNA e ribosomi.
Vacuoles
I vacuoli sono comunemente le sacche di stoccaggio che contengono materiali solidi o liquidi.
Nella cellula animale, i vacuoli sono piccoli; mentre nella cellula vegetale i vacuoli sono di grandi dimensioni.
I vacuoli delle cellule vegetali sono pieni di linfa cellulare e forniscono turgore e rigidità alla cellula.