Contenuto
- Panoramica sulle cellule eucariotiche
- Il nucleo: il centro di controllo della cellula
- Il citoplasma
- The Plasma Membrane: The Outer Boundary
- Il citoscheletro: il supporto cellulare
- Il centrosoma
- The Cell Wall: The Protector
- Il reticolo endoplasmatico: il produttore
- The Golgi Apparatus: The Packing Plant
- Lisosomi: gli "stomaci" della cellula
- I mitocondri: The Powerhouse
- perossisomi
- Il cloroplasto: la serra
- Il Vacuole
- Cellule vegetali contro cellule animali
Come hai già appreso, le cellule sono l'unità base della vita.
E sia che tu stia sperando di ottenere i test di biologia delle scuole medie o superiori o sia in cerca di un aggiornamento prima della biologia del college, la conoscenza della struttura delle cellule eucariotiche è un must.
Continua a leggere per una panoramica generale che coprirà tutto ciò che devi sapere per la maggior parte dei corsi di biologia delle scuole medie e superiori. Segui i link per le guide dettagliate a ciascun organello cellulare per completare i corsi.
Panoramica sulle cellule eucariotiche
Cosa sono esattamente le cellule eucariotiche? Sono una delle due principali classificazioni delle cellule: eucariotica e procariotica. Sono anche i più complessi dei due. Le cellule eucariotiche comprendono cellule animali - comprese le cellule umane - cellule vegetali, cellule fungine e alghe.
Le cellule eucariotiche sono caratterizzate da un nucleo legato alla membrana. Quello è distinto dalle cellule procariotiche, che hanno un nucleoide - una regione densa di DNA cellulare - ma in realtà non hanno un compartimento separato legato alla membrana come il nucleo.
Le cellule eucariotiche hanno anche organelli, che sono strutture legate alla membrana presenti all'interno della cellula. Se guardi le cellule eucariotiche al microscopio, vedrai strutture distinte di tutte le forme e dimensioni. Le cellule procariotiche, d'altra parte, sembrerebbero più uniformi perché non hanno quelle strutture legate alla membrana per rompere la cellula.
Allora perché gli organelli rendono speciali le cellule eucariotiche?
Pensa agli organelli come alle stanze della tua casa: il tuo soggiorno, le camere da letto, i bagni e così via.Sono tutti separati da pareti - nella cella, queste sarebbero le membrane cellulari - e ogni tipo di stanza ha il suo uso distinto che, nel complesso, rende la tua casa un posto comodo dove vivere. Gli organelli funzionano in modo simile; tutti hanno ruoli distinti che aiutano le cellule a funzionare.
Tutti questi organelli aiutano le cellule eucariotiche a svolgere funzioni più complesse. Quindi, gli organismi con cellule eucariotiche - come gli umani - sono più complessi degli organismi procariotici, come i batteri.
Il nucleo: il centro di controllo della cellula
Parliamo del "cervello" della cellula: il nucleo, che contiene la maggior parte del materiale genetico delle cellule. La maggior parte del DNA delle cellule si trova nel nucleo, organizzato in cromosomi. Nell'uomo ciò significa 23 coppie di due cromosomi o 26 cromosomi in totale.
Il nucleo è il punto in cui la tua cellula prende decisioni su quali geni saranno più attivi (o "espressi") e quali geni saranno meno attivi (o "soppressi"). È il sito della trascrizione, che è il primo passo verso la sintesi proteica e l'espressione di un gene in una proteina.
Il nucleo è circondato da una membrana nucleare a doppio strato chiamata inviluppo nucleare. La busta contiene diversi pori nucleari, che consentono alle sostanze, incluso materiale genetico e RNA messaggero o mRNA, di passare dentro e fuori dal nucleo.
E, infine, il nucleo ospita il nucleolo, che è la struttura più grande del nucleo. Il nucleolo aiuta le cellule a produrre ribosomi - più su quelli in un secondo - e svolge anche un ruolo nella risposta allo stress cellulare.
Il citoplasma
Nella biologia cellulare, ogni cellula eucariotica è divisa in due categorie: il nucleo, che abbiamo appena descritto sopra, e il citoplasma, che è, beh, tutto il resto.
Il citoplasma nelle cellule eucariotiche contiene gli altri organelli legati alla membrana che verranno discussi di seguito. Contiene anche una sostanza gelatinosa chiamata citosol - una miscela di acqua, sostanze disciolte e proteine strutturali - che costituisce circa il 70 percento del volume cellulare.
The Plasma Membrane: The Outer Boundary
Ogni cellula eucariotica - cellule animali, cellule vegetali, tu lo chiami - è avvolta da una membrana plasmatica. La struttura della membrana plasmatica è composta da diversi componenti, a seconda del tipo di cellula che stai guardando, ma condividono tutti un componente principale: un doppio strato di fosfolipidi.
Ogni molecola di fosfolipide è composta da a idrofilo (o amante dell'acqua) testa di fosfato, più due idrofobo (o odio dell'acqua) acidi grassi. La doppia membrana si forma quando due strati di fosfolipidi si allineano da coda a coda, con gli acidi grassi che formano lo strato interno della membrana e i gruppi fosfato all'esterno.
Questa disposizione crea bordi distinti per la cellula, rendendo ogni cellula eucariotica la propria unità distinta.
Ci sono anche altri componenti della membrana plasmatica. Le proteine all'interno della membrana plasmatica aiutano a trasportare materiali dentro e fuori la cellula e ricevono anche segnali chimici dall'ambiente a cui le cellule possono reagire.
Alcune delle proteine nella membrana plasmatica (un gruppo chiamato glicoproteine) hanno anche carboidrati in allegato. Le glicoproteine fungono da "identificazione" per le tue cellule e svolgono un ruolo importante nell'immunità.
Il citoscheletro: il supporto cellulare
Se una membrana cellulare non suona tutti così forte e sicuro, hai ragione - non lo è! Quindi le tue cellule hanno bisogno di un citoscheletro sottostante per aiutare a mantenere la forma delle cellule. Il citoscheletro è costituito da proteine strutturali che sono abbastanza forti da supportare la cellula e che possono persino aiutare la cellula a crescere e muoversi.
Esistono tre principali tipi di filamenti che compongono il citoscheletro cellulare eucariotico:
Il citoscheletro è la ragione per cui le cellule eucariotiche possono assumere forme molto complesse (dai un'occhiata a questa folle forma nervosa!) Senza, beh, cadere su se stesse.
Il centrosoma
Guarda al microscopio una cellula animale e troverai un altro organello, il centrosoma, strettamente correlato al citoscheletro.
Il centrosoma funziona come il principale centro di organizzazione dei microtubuli (o MTOC) della cellula. Il centrosoma svolge un ruolo cruciale nella mitosi, al punto che i difetti nel centrosoma sono collegati a malattie della crescita cellulare, come il cancro.
Troverai il centrosoma solo nelle cellule animali. Le cellule vegetali e fungine usano meccanismi diversi per organizzare i loro microtubuli.
The Cell Wall: The Protector
Mentre tutte le cellule eucariotiche contengono un citoscheletro, alcuni tipi di cellule - come le cellule vegetali - hanno una parete cellulare per una protezione ancora maggiore. A differenza della membrana cellulare, che è relativamente fluida, la parete cellulare è una struttura rigida che aiuta a mantenere la forma della cellula.
La composizione esatta della parete cellulare dipende dal tipo di organismo che si sta osservando (alghe, funghi e cellule vegetali hanno pareti cellulari distinte). Ma sono generalmente fatti polisaccaridi, che sono carboidrati complessi, nonché proteine strutturali per il supporto.
La parete cellulare delle piante fa parte di ciò che aiuta le piante a stare dritte (almeno, fino a quando non sono così prive di acqua che iniziano ad appassire) e resistono a fattori ambientali come il vento. Funziona anche come una membrana semipermeabile, permettendo a determinate sostanze di passare dentro e fuori dalla cellula.
Il reticolo endoplasmatico: il produttore
Quei ribosomi prodotti nel nucleolo?
Troverai un sacco di em nel reticolo endoplasmatico, o ER. In particolare li troverai nel reticolo endoplasmatico rugoso (o RER), che prende il nome dall'aspetto "grezzo" che ha grazie a tutti quei ribosomi.
In generale, l'ER è l'impianto di produzione della cellula ed è responsabile della produzione delle sostanze di cui le cellule hanno bisogno per crescere. Nella RER, i ribosomi lavorano duramente per aiutare le tue cellule a produrre le migliaia e migliaia di diverse proteine di cui le tue cellule hanno bisogno per sopravvivere.
C'è anche una parte del pronto soccorso non coperto di ribosomi, chiamato il reticolo endoplasmatico liscio (o SER). Il SER aiuta le tue cellule a produrre lipidi, inclusi i lipidi che formano la membrana plasmatica e le membrane organiche. Aiuta anche a produrre determinati ormoni, come estrogeni e testosterone.
The Golgi Apparatus: The Packing Plant
Mentre l'ER è l'impianto di produzione della cellula, l'apparato del Golgi, talvolta chiamato corpo del Golgi, è l'impianto di confezionamento della cellula.
L'apparato del Golgi prende le proteine appena prodotte nell'ER e le "impacchetta" in modo che possano funzionare correttamente nella cellula. Imballa anche le sostanze in piccole unità legate alla membrana chiamate vescicole, e quindi vengono spedite nel loro posto appropriato nella cellula.
L'apparato del Golgi è costituito da piccole sacche chiamate cisterne (sembrano una pila di frittelle al microscopio) che aiutano a elaborare i materiali. Il cis La faccia dell'apparato del Golgi è il lato in entrata che accetta nuovi materiali, e il trans il volto è il lato estroverso che li libera.
Lisosomi: gli "stomaci" della cellula
I lisosomi svolgono anche un ruolo chiave nella lavorazione di proteine, grassi e altre sostanze. Sono piccoli organelli legati alla membrana e sono altamente acidi, il che li aiuta a funzionare come lo "stomaco" della tua cellula.
Il compito dei lisosomi è quello di digerire i materiali, abbattendo proteine, carboidrati e lipidi indesiderati in modo che possano essere rimossi dalla cellula. I lisosomi sono una parte particolarmente importante delle cellule immunitarie perché possono digerire i patogeni e impedire loro di farti del male in generale.
I mitocondri: The Powerhouse
Quindi da dove viene la tua cella ottiene l'energia per tutta quella produzione e spedizione? I mitocondri, a volte chiamati la centrale elettrica o la batteria della cellula. Il singolare dei mitocondri è il mitocondrio.
Come probabilmente hai intuito, i mitocondri sono i principali siti di produzione di energia. In particolare, sono dove avvengono le ultime due fasi della respirazione cellulare - e la posizione in cui la cellula produce la maggior parte della sua energia utilizzabile, sotto forma di ATP.
Come la maggior parte degli organelli, sono circondati da un doppio strato lipidico. Ma i mitocondri hanno in realtà due membrane (una interna ed una esterna). La membrana interna è strettamente ripiegata su se stessa per una maggiore area superficiale, il che dà a ogni mitocondrio più spazio per effettuare reazioni chimiche e produrre più combustibile per la cellula.
Diversi tipi di cellule hanno diversi numeri di mitocondri. Le cellule del fegato e dei muscoli, per esempio, ne sono particolarmente ricche.
perossisomi
Mentre i mitocondri potrebbero essere la centrale elettrica della cellula, il perossisoma è una parte centrale del metabolismo cellulare.
Questo perché i perossisomi aiutano ad assorbire i nutrienti all'interno delle cellule e vengono confezionati con enzimi digestivi per scomporli. I perossisomi contengono e neutralizzano anche il perossido di idrogeno - che potrebbe altrimenti danneggiare il DNA o le membrane cellulari - per promuovere la salute a lungo termine delle cellule.
Il cloroplasto: la serra
Non tutte le cellule contengono cloroplasti - non si trovano nelle cellule vegetali o fungine, ma si trovano nelle cellule vegetali e in alcune alghe - ma quelle che le rendono utili. I cloroplasti sono il sito della fotosintesi, l'insieme di reazioni chimiche che aiutano alcuni organismi a produrre energia utilizzabile dalla luce solare e aiutano anche a rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera.
I cloroplasti sono ricchi di pigmenti verdi chiamati clorofilla, che catturano determinate lunghezze d'onda della luce e scatenano le reazioni chimiche che compongono la fotosintesi. Guarda dentro un cloroplasto e troverai pile di materiale simili a pancake chiamate tilacoidi, circondato da spazio aperto (chiamato il stroma).
Ogni tilacoide ha la sua membrana - anche la membrana tilosoidea -.
Il Vacuole
Scopri una cellula vegetale al microscopio e probabilmente vedrai a grande bolla che occupa molto spazio. Questo è il vacuolo centrale.
Nelle piante, il vacuolo centrale si riempie di acqua e sostanze disciolte e può diventare così grande da occupare i tre quarti della cellula. Applica la pressione del turgore alla parete cellulare per aiutare a "gonfiare" la cellula in modo che la pianta possa stare dritta.
Altri tipi di cellule eucariotiche, come le cellule animali, hanno vacuoli più piccoli. Vacuoli diversi aiutano a conservare i nutrienti e i prodotti di scarto, in modo da rimanere organizzati all'interno della cellula.
Cellule vegetali contro cellule animali
Hai bisogno di un aggiornamento sulle maggiori differenze tra cellule vegetali e cellule animali? Ti abbiamo coperto: