Botanica agraria - Eucarioti
Atlante di Botanica

Cellula eucariotica

La cellula eucariotica si compone di un protoplasma, formato da nucleo e citoplasma, e di una membrana plasmatica o cellulare.
La cellula eucariote è composta da numerose strutture: di seguito è riportata la descrizione delle parti principali che si trovano nelle cellule animali e vegetali.
Non tutte le cellule possiedono gli stessi organuli; negli organismi pluricellulari, a seconda della specializzazione che assumono, potranno essere presenti numerose eccezioni rispetto al modello base. Giusto per citare un esempio, i globuli rossi sono strutture cellulari prive, a maturità, del nucleo.
Vediamo quindi quali sono gli organuli che possiamo trovare in una generica cellula, animale o vegetale.

Membrana plasmatica o cellulare
Struttura: doppio strato di fosfolipidi, proteine e glucidi spessore di circa 7 nanometri
Funzioni: mantiene costante l’ambiente interno, agisce come una membrana selettivamente permeabile, modifica la sua forma a seconda delle esigenze della cellula, fa entrare le sostanze utili e lascia uscire quelle di scarto.

Citoplasma
Il citoplasma è composto da una parte viscosa e molto fluida, il citosol, costituito di acqua (che rappresenta il 75-85% del peso totale della cellula), da sostanze inorganiche dissociate in forma ionica (soprattutto ioni K+, Na+, Ca++ e Mg++) e da diverse molecole organiche (tra cui proteine con funzione enzimatica o strutturale).
Nel citoplasma delle cellule eucarioti sono incluse numerose strutture citoplasmatiche di vario tipo, che svolgono funzioni ben precise (nei procarioti le attività cellulari sussistono, ma non sono svolte da strutture distinte). Talune di queste strutture (dette anche organuli) sono delimitate da una membrana strutturata come la membrana plasmatica, ma con modificazioni nel tipo e nel numero di fosfolipidi e proteine che permettono loro di svolgere particolari funzioni.

Citoscheletro
All'interno della cellula è stata evidenziata la presenza di un fitto intreccio di fibre proteiche che danno forma alla cellula stessa e attacco agli organuli cellulari.
Le fibre che compongono questa struttura sono diverse tra loro:
- microtubuli - strutture cave di diametro pari a circa 25 nm. Si diramano dalla zona del nucleo;
- filamenti di actina - diametro fino a 7 nm, costituita da due filamenti attorcigliati tra loro. Sono disposti in fasci paralleli tra loro;
- filamenti intermedi - formati da tre filamenti attorcigliati, costituiti da proteine fibrose resistenti. Formano fasci che garantiscono un rinforzo strutturale alla cellula.

Reticolo endoplasmatico
Reticolo Endoplasmatico Liscio (REL)
E' costituito da un sistema di vescicole appiattite che consentono lo spostamento delle sostanze da una parte all’altra della cellula; è la sede della sintesi dei fosfolipidi e delle glicoproteine necessarie per la costruzione della membrana; svolge un ruolo importante nel metabolismo del glucosio e regola il movimento di ioni Ca2+ durante la contrazione muscolare (nelle cellule animali).

Reticolo Endoplasmatico Rugoso (RER)
E' rivestito di particelle sferoidali, i ribosomi. È in diretto collegamento con il reticolo endoplasmatico liscio e con la membrana nucleare. Dal reticolo endoplasmatico liscio si staccano delle vescicole di trasporto che raggiungeranno l'apparato di Golgi, al cui interno terminerà la costruzione della molecola proteica.

Ribosomi
Questi organuli sono costituiti di RNA e proteine e hanno la funzione di sintetizzare le nuove proteine. Il loro numero nella cellula varia da qualche migliaio nei procarioti fino a qualche milione negli eucarioti. Possiamo trovare ribosomi sia legati alle membrane del reticolo che liberi nel citoplasma.
I ribosomi dei procarioti presentano alcune differenze nella struttura e nella composizione rispetto a quelli delle cellule eucariote; questo fatto rende possibili trattamenti con antibiotici che aggrediscano solo i ribosomi batterici interrompendo il metabolismo di questi patogeni, senza danneggiare i ribosomi del paziente.

Nucleo
Il nucleo è l'organulo che contiene tutte le informazioni genetiche per il controllo del metabolismo cellulare. Ha un diametro di circa 5 micron ed e delimitato da una doppia membrana sulla cui superficie sono presenti dei pori ( diametro circa 100 nanometri) che consentiranno l'uscita dell'RNA ed il passaggio di numerose altre sostanze.
La membrana del nucleo è in diretta continuazione con quella del reticolo endoplasmatico.
Il DNA si presenta in forme diverse durante la vita cellulare. Durante le fasi della riproduzione cellulare si presenta suddiviso in cromosomi, strutture generate dall'avvolgimento della doppia elica attorno a proteine, mentre durante il rimanente periodo della ciclo vitale di una cellula appare come una massa indistinta detta cromatina.
All'interno del nucleo è presente il nucleolo che è incaricato della sintesi dei ribosomi.

Apparato di Golgi
Costituito da lamelle e cisterne sovrapposte, in cui si accumulano e vengono ulteriormente lavorate le sostanze prodotte in altre zone del citoplasma. Al suo interno vengono costruite molecole complesse, quali le glicoproteine.
Sono più abbondanti nelle cellule che producono secrezioni. Nelle cellule animali possono essere presenti alcune decine di strutture di questo genere, mentre nelle cellule vegetali arrivano fino a centinaia, in quanto partecipano alla costruzione della parete cellulare durante il processo di divisione cellulare.
Deve il suo nome a Camillo Golgi, che ne descrisse la struttura nel 1898.

Lisosomi
Sono organuli ricchi di enzimi digestivi, che vengono qui isolati per non danneggiare il resto della cellula. Versano il loro contenuto all'interno dei vacuoli alimentari formatisi con l'endocitosi, dove effettuano la digestione del materiale fagocitato.
Si formano in seguito al distacco di vescicole dall'apparato di Golgi.
Sono organuli di forma allungata (da 0,5 a 2 micrometri) e sono le centrali energetiche delle cellule.
Sono costituiti da due membrane, la più interna ripiegata a formare delle creste mitocondriali, che aumentano la superficie attiva del corpuscolo.
In questi organuli avviene la demolizione del glucosio e la produzione di molecole ricche di energia utilizzabile dalla cellula. Il loro numero varia da cellula a cellula; ad es. nel fegato possono essere tra 1000 e 1600, mentre nell'oocita sono anche 30.000.
Questi organuli contengono, al loro interno, un filamento di DNA a forma circolare e piccoli ribosomi che servono per la sintesi di proteine specifiche del metabolismo degli zuccheri.

Mitocondri
Sono organuli di forma allungata (da 0,5 a 2 micrometri) e sono le centrali energetiche delle cellule.
Sono costituiti da due membrane, la più interna ripiegata a formare delle creste mitocondriali, che aumentano la superficie attiva del corpuscolo.
In questi organuli avviene la demolizione del glucosio e la produzione di molecole ricche di energia utilizzabile dalla cellula. Il loro numero varia da cellula a cellula; ad es. nel fegato possono essere tra 1000 e 1600, mentre nell'oocita sono anche 30.000.
Questi organuli contengono, al loro interno, un filamento di DNA a forma circolare e piccoli ribosomi che servono per la sintesi di proteine specifiche del metabolismo degli zuccheri.

Perossisomi
Sono organuli al cui interno è presente l'enzima catalasi, capace di scomporre il perossido di ossigeno (l'acqua ossigenata) in acqua e ossigeno. È un corpuscolo importante per la demolizione dell'acqua ossigenata, tossica per la cellula, che si forma durante il metabolismo.

Cellula eucariotica