Nel 1665, lo scienziato britannico Robert Hooke scrutò attraverso un microscopio a una fetta sottile di sughero e vide che era "tutto perforato e poroso, molto simile a un pettine di miele". chiamarono le strutture "cellule" e rivoluzionarono lo studio della vita sulla Terra. Le scoperte successive hanno dimostrato che le cellule sono gli elementi costitutivi di tutti gli esseri viventi, dai batteri microscopici agli esseri umani. Sebbene le cellule possano assumere innumerevoli forme e funzioni all'interno di un organismo, tutte svolgono i ruoli fondamentali di assorbimento e produzione di energia, manutenzione cellulare e riproduzione. Senza cellule, la vita non può esistere - anche se i virus, che non hanno struttura cellulare, imitano la vita invadendo le cellule ospiti a replicarsi.
Tipi di cellule
Attraverso il processo evolutivo, le cellule si sono sviluppate in due categorie in base al modo in cui le loro interiora sono confezionate. Le cellule con un miscuglio di DNA e citoplasma, ma senza nucleo, sono chiamate procarioti. Queste strutture primitive sono osservate nei batteri monocellulari e in alcuni organismi unicellulari che possono vivere in ambienti così estremi come le prese d'aria sottomarine. Gli eucarioti sono cellule più complesse che contengono DNA in un nucleo partizionato dal suo citoplasma. Tutte le piante e gli animali sono fatti di cellule eucariotiche.
Strutture cellulari
Tutte le cellule contengono molecole organiche simili, essenziali per le funzioni vitali, racchiuse in una membrana cellulare a tenuta stagna. All'interno, una sostanza gelatinosa chiamata citoplasma ospita strutture contenenti acidi nucleici, proteine, carboidrati e lipidi. Gli acidi nucleici DNA e RNA memorizzano il codice genetico che consente alla cellula di vivere e replicarsi. Le proteine cellulari, sotto forma di catene di amminoacidi, svolgono molti ruoli: gli enzimi, ad esempio, convertono le molecole in diverse forme per aumentare le prestazioni delle cellule. I carboidrati, sia semplici che complessi, forniscono energia per l'attività cellulare. I lipidi, o molecole di grasso, formano la membrana cellulare, immagazzinano energia e trasmettono segnali dall'esterno della cellula al suo interno. Alcune cellule contengono anche strutture specializzate come i mitocondri, i cloroplasti nelle piante e i ribosomi. Queste strutture sono chiamate organelli. Tutto all'interno di una cellula ha un ruolo specifico da svolgere nella crescita dell'organismo.
Funzioni cellulari
Una cellula è l'unità di base della vita, essenziale per il mantenimento della fisiologia dell'organismo più grande. Negli animali, alcuni organelli metabolizzano il cibo in energia e quindi utilizzano l'energia per la riparazione, la crescita e la riproduzione. Allo stesso modo, i cloroplasti nelle cellule vegetali trasformano la luce solare in energia, un processo noto come fotosintesi. Un organismo unicellulare consiste in una singola cellula che svolge tutte le sue funzioni vitali. Negli organismi complessi, come le piante e gli animali, miliardi di singole cellule si uniscono per formare tessuto, ossa e organi vitali e svolgono diversi lavori: inviare segnali al cervello, far crescere nuovo osso dopo una ferita o costruire muscoli dall'esercizio.
Life Without Cells?
I virus sono agenti infettivi costituiti da un nucleo di materiale genetico all'interno di un involucro di proteine, chiamato capside. Possono replicarsi solo all'interno di una cellula ospite; quando il capside manca di un ospite, è metabolicamente inerte. Poiché i virus non cellulari non possono riprodursi da soli, la maggior parte degli scienziati li considera meno che vivi. Tuttavia, come entità genetiche di origine biologica, i virus imitano organismi viventi infettando le cellule di un ospite, inserendo il loro DNA o RNA e riprendendoli. Microbiologi e virologi continuano a discutere il grado di vita mostrato dai virus.
