Le cellule formano tutti gli organismi viventi, dai batteri microscopici alle piante ai più grandi animali sulla terra. Come unità di base della vita, le cellule formano il fondamento di tessuti, corteccia, foglie, alghe e molto altro ancora. Gli organismi possono essere unicellulari, nel senso che sono composti da una cellula, o multicellulari, nel senso che sono composti da più di una cellula. I batteri sono un esempio di un organismo unicellulare. Gli animali e le piante sono fatti di molte cellule.
TL; DR (Troppo lungo; non ho letto)
Le cellule formano tutta la vita sulla terra. Le loro funzioni variano a seconda della posizione e del tipo di specie. Le strutture all'interno di una cellula determinano la sua funzione.
Procarioti vs. Eucarioti
Gli organismi sono classificati come procarioti o eucarioti. I batteri e gli archei comprendono i procarioti. I procarioti mostrano una relativa semplicità. Le loro piccole cellule sono coperte da una membrana o da una parete cellulare. All'interno della membrana cellulare, il loro materiale genetico, l'acido desossiribonucleico (DNA), galleggia liberamente in un filo circolare piuttosto che in un nucleo definito.
Gli eucarioti, come piante, animali e funghi, al contrario, contengono molto di più cellule sofisticate con organelli. Gli organelli, piccole strutture ospitate all'interno di cellule eucariotiche, offrono diverse capacità. Uno di questi organelli, il nucleo, ospita il DNA lineare. Gli organelli noti come mitocondri forniscono energia alle cellule da utilizzare nelle loro varie funzioni.
Gli scienziati pensano che gli eucarioti siano sorti in un lontano passato, quando i mitocondri potrebbero esistere come piccoli batteri e essere stati consumati da batteri più grandi. I mitocondri formarono una relazione simbiotica, benefica per essa e il sorpasso della cellula ospite, portando alla maggior parte delle forme di vita superiori viste oggi sulla terra. Ulteriori informazioni sulla differenza e le somiglianze tra procarioti ed eucarioti.
Struttura e funzione cellulare: Organelli
Le cellule forniscono sia struttura che funzione a interi organismi. Ma all'interno delle cellule, anche struttura e funzione lavorano insieme.
Una membrana plasmatica protettiva fornisce un confine attorno a una cellula. Realizzata in acidi grassi, questa membrana forma un doppio strato lipidico, con teste idrofile all'esterno e all'interno degli strati e code idrofobiche tra gli strati. Numerosi canali punteggiano la superficie di questa membrana plasmatica, consentendo lo spostamento di materiali dentro e fuori la cellula.
Il citoplasma della cellula è un materiale gelatinoso in tutta la cellula, costituito principalmente da acqua. Questo è dove si trovano gli organelli della cellula. Gli organelli guidano le funzioni della cellula. Mentre piante e animali condividono molti degli stessi tipi di organelli, ci sono differenze.
Il nucleo della cellula, l'organello più grande, contiene DNA e un organello più piccolo chiamato nucleolo. Il DNA trasporta il codice genetico dell'organismo. "The nucleolus makes ribosomes.", 3, [[Questi ribosomi sono composti da due subunità, che collaborano con l'acido ribonucleico messaggero (RNA) per assemblare le proteine per varie funzioni.
Le cellule contengono un organello chiamato reticolo endoplasmatico (ER). L'ER forma una rete nel citoplasma della cellula e si chiama ER grezzo quando i ribosomi si attaccano ad esso, e viceversa ER liscio quando non sono attaccati ribosomi.
Un altro organello, il complesso del Golgi, ordina le proteine prodotte dall'endoplasma reticolo. Il complesso Golgi crea lisosomi per scomporre grandi molecole e rimuovere rifiuti o riciclare materiale.
I mitocondri sono gli organelli che producono energia all'interno della cellula eucariotica. Trasformano il cibo in molecole di adenosina trifosfato (ATP), la principale fonte di energia del corpo. Le cellule che richiedono molta energia, come le cellule muscolari, tendono ad avere più mitocondri.
Nelle piante, i cloroplasti sono organelli che convertono l'energia della luce solare in energia chimica. Ciò a sua volta produce amidi. I vacuoli, presenti nelle cellule vegetali, immagazzinano acqua, zuccheri e altri materiali per la pianta. Le cellule vegetali hanno anche pareti cellulari, che non consentono un facile passaggio del materiale nella cellula. Realizzate principalmente in cellulosa, le pareti cellulari possono essere rigide o flessibili. Plasmodesmata, piccole aperture nella parete cellulare, consentono lo scambio di materiale in una cellula vegetale.
Altri organelli includono vescicole, piccoli organelli trasportatori che spostano materiali all'interno e all'esterno della cellula e centrioli, che aiutano la divisione delle cellule animali.
Cell Motility
Il citoscheletro cellulare, che è un'impalcatura presente in tutta la cellula, è composto da microtubuli e filamenti. Queste proteine aiutano nel movimento o nella motilità cellulare. Le cellule si muovono per la risposta del sistema immunitario, nelle metastasi del cancro o per la morfogenesi. Nella morfogenesi, le cellule in divisione si muovono per formare tessuti e organi. I batteri richiedono movimento per trovare cibo. Le cellule spermatiche si affidano al nuoto per raggiungere le cellule uovo per la fecondazione. I globuli bianchi e i macrofagi che si nutrono di batteri si trasferiscono nei tessuti danneggiati per combattere le infezioni. Alcune cellule in realtà strisciano verso la loro destinazione, che è la forma più comune di motilità cellulare. Le cellule strisciano usando biopolimeri del citoscheletro (strutture proteiche) chiamati actina, microtubuli e filamenti intermedi. Questi biopolimeri lavorano in tandem per aderire a un substrato, sporgere dalla cellula sul bordo anteriore e de-aderire al corpo della cellula nella parte posteriore della cellula.
L'importanza delle cellule
Le cellule si raggruppano insieme a altre cellule con funzione simile a formare tessuto. Le cellule e i tessuti formano gli organi, come i fegati negli animali e le foglie nelle piante.
Un corpo umano contiene trilioni di cellule, che rientrano in circa duecento tipi. Questi includono ossa, sangue, muscoli e cellule nervose chiamate neuroni, tra molti altri. Ogni tipo di cella svolge una funzione diversa. Ad esempio, i globuli rossi trasportano molecole di ossigeno. Le cellule nervose inviano segnali da e verso il sistema nervoso centrale per dirigere il movimento e il pensiero.
La divisione cellulare, o mitosi, si verifica alcune volte all'ora. Questo aiuta a costruire o riparare i tessuti. La mitosi produce due nuove cellule con le stesse informazioni genetiche della cellula madre. I batteri possono dividersi e formare una grande colonia in un breve periodo di tempo.
Nella riproduzione, le cellule uovo e le cellule spermatiche si dividono tramite meiosi. La meiosi produce quattro cellule "figlie" che differiscono geneticamente dalla cellula madre.
Le cellule forniscono la composizione per tutti gli organismi viventi. Formano tessuto, inviano messaggi, riparano danni, combattono malattie e in alcuni casi diffondono malattie. La struttura delle cellule aiuta a determinare la loro funzione. Studiare le cellule offre agli scienziati una vasta conoscenza di come gli organismi lavorano e interagiscono con il mondo che li circonda.