Le cipolle hanno una lunga storia di uso umano, originarie dell'Asia sud-occidentale ma da allora coltivate in tutto il mondo. Il loro forte odore - in realtà un meccanismo di difesa - e la struttura unica credono a una complessa composizione interna, composta da pareti cellulari, citoplasma e vacuolo. Poiché le cipolle possono essere trovate in quasi tutti i negozi di alimentari o facilmente coltivate in modo indipendente, gli educatori tendono a usarle quando gli studenti imparano a conoscere la biologia vegetale, grazie anche in parte alle loro pareti cellulari facilmente visibili.
Cellule vegetali e cellule animali
Le cellule vegetali sono distinte dalle cellule animali: le cellule vegetali hanno pareti cellulari rigide, piuttosto che le membrane cellulari più flessibili delle cellule animali. Le pareti cellulari sono ricche di cellulosa, un materiale che conferisce rigidità alla cellula e che, se accumulato in grandi quantità in molte cellule, fornisce la forza e la rigidità di tutto, dagli steli dei fiori ai tronchi d'albero. Le cellule vegetali hanno un grande vacuolo - una grande area aperta centrale alla cellula che viene utilizzata come serbatoio per l'acqua e gli ioni e in alcuni casi per la conservazione delle tossine. Mentre le cellule animali possono avere vacuoli, non sono presenti come un unico, grande serbatoio centrale ma come numerosi serbatoi minori distribuiti attraverso la cellula. Anche le cellule vegetali hanno cloroplasti: sono organelli contenenti clorofilla in array sistemici per catturare la luce e convertirla in glucosio.
Le pareti cellulari danno struttura
Le pareti cellulari delle piante sono rigide, rispetto ad altri organismi. La cellulosa presente nelle pareti cellulari forma piastrelle chiaramente definite. Nelle celle a cipolla le piastrelle sembrano molto simili ai mattoni rettangolari posati in percorsi sfalsati. Le pareti rigide combinate con la pressione dell'acqua all'interno di una cella forniscono resistenza e rigidità, fornendo alle piante la struttura necessaria per resistere alla gravità e alla pressione. Le pareti cellulari e la pressione dell'acqua contenuta nel citoplasma e in particolare nel vacuolo sono ciò che conferisce alla cipolla la sua sostanza solida e lo schiocco croccante.
Citoplasma
Il citosol è inserito tra il vacuolo e la parete cellulare . Il citosol è principalmente acqua, sali e una varietà di molecole organiche che svolgono varie funzioni in relazione alla cellula e al maggiore organismo. All'interno del citosol sono gli organelli: strutture organiche che fungono da fabbriche, centri di comunicazione e altri elementi funzionali nella gestione del metabolismo cellulare. Anche all'interno del citosol galleggiano inclusioni costituite da una gamma di elementi, amidi, proteine e altre molecole usate come elementi costitutivi per una serie di funzioni. All'interno del citoplasma della cellula vegetale è contenuto anche il nucleo, contenente il materiale genetico primario della pianta.
Vacuole
I vacuoli contengono l'acqua, gli ioni e una gamma di molecole organiche necessarie prodotti dalla pianta, in molti casi compresi quelli per pigmenti o sostanze chimiche che producono il profumo o il sapore caratteristici di una pianta. Nelle cipolle, il vacuolo è molto grande e distinto. Il profumo caratteristico delle cipolle è prodotto dalla combinazione di precursori del gusto presenti come molecole organiche nel citoplasma e da una sostanza chimica organica secondaria, l'enzima allinasi, che è contenuto e limitato al vacuolo della cipolla. Solo quando la cipolla viene danneggiata da taglio, lividi, l'attacco di insetti o roditori o attraverso una simile distruzione meccanica, i precursori e l'allinasi si combinano, formando un potente profumo. Allo stesso modo, nelle cipolle rosse, la colorazione della cipolla è contenuta nel vacuolo.
Un classico soggetto di studio
Le cellule di cipolla sono tra le scelte più comuni per gli studi cellulari nelle prime classi di biologia. Facili da ottenere, economici, offrono campioni che non richiedono una tecnica difficile. Il sottile strato di pelle che si trova all'interno di una scaglia di cipolla (uno strato di cipolla) si solleva senza sforzo e può essere montato bagnato su uno scivolo senza bisogno di abilità estreme. Allo stesso modo, le cellule sono grandi, regolari, facilmente visibili e si adattano molto bene agli elementi generici standard di tutte le cellule vegetali. Le punte crescenti delle radici di cipolla sono usate allo stesso modo come soggetti classici quando osservano la meiosi, per ragioni simili di facile accesso e maneggevolezza da parte dei principianti. Le cipolle, unite a mele, patate ed foglie di elodea, sono tra le materie di laboratorio più affidabili e utili quando insegnano ai nuovi studenti i fondamenti della biologia e le abilità di base per lavorare in un laboratorio di biologia.
