Cellula: struttura e funzioni

Di Redazione Studenti.

Descrizione della cellula, funzioni e da cosa è composta. Spiegazione delle strutture che si trovano nel citoscheletro e degli organuli nella cellula

Cos'è la cellula

Come funziona la cellula?
Come funziona la cellula? — Fonte: getty-images

La cellula è la più piccola unità biologica. Tutti gli esseri viventi sono formati da un certo numero di cellule, che in generale sono sempre costituite da un nucleo e del materiale gelatinoso detto citoplasma.

Prima di vedere nel dettaglio come funzionino le cellule, restiamo ancora un istante sulla sua descrizione. Esistono due tipi di cellule:

  • procariote (senza nucleo, non hanno la membrana nucleare)
  • eucariote (con il nucleo, contengono nel citoplasma numerosi organuli).

Funzioni della cellula

Possiamo contare sette diverse funzioni della cellula:

  1. Nutrizione: le cellule ricavano energia dagli alimenti
  2. Respirazione cellulare: nei mitocondri, all’interno della cellula, avvengono reazioni di combustione del glucosio (ATP)
  3. Assorbimento: le cellule assorbono acqua e sali minerali necessari per la loro vita
  4. Escrezione: eliminazione di cataboliti (risultato delle reazioni di demolizione delle molecole), che in concentrazioni elevate sono dannosi.
  5. Biosintesi: sintetizzazione di sostanze
  6. Riproduzione: divisione cellulare; ripartizione della cellula iniziale.
    Cellule somatiche: mitosi (divisione)
    Cellule sessuali: meiosi (doppia divisione)
  7. Adattamento: l’ambiente influisce sull’organismo. La cellula si adatta all’ambiente 

      esterno; reagisce ai cambiamenti delle condizioni esterne (temperatura, umidità, ecc).

Il citoscheletro

Le cellule hanno uno scheletro interno detto citoscheletro. Esso è formato da una struttura reticolare caratteristica costituita da filamenti proteici (strutture) i quali possono essere:

  • Microtubuli: hanno un ruolo chiave in tutte le cellule eucariote (con il nucleo) perché creano un sistema reticolare lungo il quale si spostano gli organuli cellulari. Sono importanti nella mitosi (processo di divisione cellulare) e sono elementi costitutivi di ciglia e flagelli, fondamentali organo propulsori di molte cellule eucariote.
  • Microfilamenti: permettono alle cellule animali di compiere movimenti di strisciamento sulle superfici e fagocitare (circondare) particelle di varia natura. Un esempio sono i microvilli (microfilamenti nell’intestino).
  • Filamenti intermedi: hanno la funzione di rendere la cellula più resistente ai danni meccanici provocati da urti o altri microtraumi.

L'interno della cellula

All’interno della cellula sono presenti i seguenti organuli:

  • Nucleo
  • Reticolo endoplasmatico
  • Apparato di Golgi
  • Ribosomi
  • Mitocondri
  • Cloroplasti
  • Lisosomi

Nucleo

Il nucleo è l’organulo più grande della cellula eucariote. Svolge due funzioni vitali:

  • Riproduzione (divisione cellulare)
  • Controllo di tutte le funzioni cellulari, in particolare della sintesi proteica (costruzione degli amminoacidi). Questa funzione è esercitata in collaborazione con enzimi, ormoni e altre molecole attive che vengono sintetizzate, sempre su ordine del nucleo, a mano a mano che se ne presenta l’esigenza.

Il nucleo è delimitato da due membrane strettamente ravvicinate e queste si saldano in zone distribuite a caso, delimitando i cosiddetti pori nucleari (fori) che sono riempiti da una proteina particolare e che permettono il passaggio controllato di materiali o ostanze dal nucleo al citoplasma e viceversa.

Nel nucleo si trova un materiale detto cromatina il cui nome deriva dal fatto che esso si colora più intensamente delle altre componenti nucleari con i coloranti usati per l’osservazione microscopica. Una parte della cromatina si addensa in un’area più scura del nucleo detta nucleolo.

Reticolo endoplasmatico

Può essere rugoso o liscio.

Si tratta di un complesso sistema tubolare di membrane che occupa buona parte del citoplasma e serve alla sintesi, alla trasformazione e al trasporto delle sostanze prodotte dalla cellula.

  • Il reticolo endoplasmatico rugoso è importante per la sintesi delle proteine. La rugosità deriva dalla presenza di ribosomi (organuli tondeggianti) in superficie.
  • Il reticolo endoplasmatico liscio è privo di ribosomi e si trova nelle cellule che sintetizzano, secernono o organizzano carboidrati, ormoni steroidei, lipidi o altri prodotti non proteici.

Apparato di Golgi

Non è che un insieme di sacche membranose (cisterne), appiattite e sovrapposte che comunicano con il reticolo endoplasmatico da cui traggono origine. Al proprio interno queste vescicole immagazzinano lipidi, glucidi o proteine sintetizzate nel reticolo endoplasmatico che verranno utilizzate poi in altri compartimenti della cellula.

Ribosomi

Sono i siti presso cui gli amminoacidi vengono assemblati in proteine. Nelle cellule eucariote i ribosomi sono attaccati al reticolo endoplasmatico.

Mitocondri

Sono degli organuli complessi presenti in tutte le cellule eucariote e contengono gli enzimi che controllano il processo della respirazione cellulare attraverso il quale si libera gran parte dell’energia racchiusa nelle sostanze nutritive.

Per questo motivo sono considerati la centrale energetica della cellula

Cloroplasti

A differenza dei mitocondri, i cloroplasti utilizzano la luce come fonte di energia.

Contengono un pigmento verde, la clorofilla, indispensabile per catturare la luce solare e trasformarla nell’energia chimica dei legami dei carboidrati.

  • Cloroplasti (clorofilla) = verde
  • Cromoplasti = giallo e arancione
  • Leucoplasti = plastidi incolori in cui vengono sintetizzate e immagazzinate grandi quantità di amido prodotto a partire da molecole di zucchero.

Lisosomi

Sono organuli delimitati da membrane contenenti enzimi in grado di digerire le proteine della cellula o le sostanze inglobate dall’esterno.

Hanno il compito di distruggere eventuali corpi estranei penetrati nella cellula o addirittura distruggere singoli organuli della cellula se questi sono ormai tropo vecchi e mal funzionanti.