La cellula eucariote

La cellula è l'unità biologica di base di tutti gli organismi viventi conosciuti (Figura 1). Tutte le cellule consistono di un citoplasma contenuto in una membrana cellulare, chiamata a volte membrana plasmatica. Oltre a questo, tuttavia, le cellule procariote (batteri e archeobatteri) ed eucariote (piante, animali e funghi) possono differire significativamente, con grandi differenze nella struttura e negli organelli contenuti. Anche le cellule all'interno di un organismo possono differire notevolmente facilitando tutte le diverse funzioni fisiologiche necessarie alla vita.

• Membrana cellulare: la membrana cellulare circonda il citoplasma della cellula e serve a separare e proteggere la cellula dal suo ambiente. La membrana è composta da un doppio strato di fosfolipidi che la rende molto flessibile. È in grado di ospitare varie proteine ed è semi o selettivamente permeabile.

• Citoplasma: il citoplasma contiene tutto il materiale della cellula, escluso il nucleo. È composto dal citosol, una sostanza simile al gel che è racchiusa dalla membrana cellulare, e da tutti gli altri organelli.

• Nucleo: il nucleo è uno dei molti organelli che si trovano all'interno di una cellula. Le cellule contengono tipicamente un nucleo ciascuna, anche se alcune cellule specializzate possono contenerne molti, per esempio le cellule muscolari, mentre altre, come i globuli rossi, non ne contengono nessuno. Il nucleo contiene la maggior parte delle molecole di DNA di una cellula, organizzate come molecole multiple di DNA lineare, note come cromosomi. Il nucleo è mantenuto separato dal citoplasma dall'involucro nucleare, un altro doppio strato di fosfolipidi, anche se questa membrana è punteggiata da pori nucleari.

• Mitocondri: i mitocondri sono le centrali elettriche delle cellule dei mammiferi e generano adenosina trifosfato (ATP), da utilizzare come fonte di energia chimica. Il numero di mitocondri presenti in una cellula fornisce un'idea di quanta energia essa richiede; ad esempio i globuli rossi non ne hanno, mentre le cellule del fegato possono contenerne migliaia.

• Reticolo endoplasmatico: il reticolo endoplasmatico (RE) ha una struttura dinamica ed è il più grande organello della cellula. È coinvolto nella produzione di proteine, nell'immagazzinamento del calcio e nel metabolismo dei lipidi nella cellula. Si possono distinguere un reticolo endoplasmatico ruvido e uno liscio. Il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) è costellato di ribosomi che producono proteine ed è la principale fonte di traduzione delle proteine nella cellula. Il reticolo endoplasmatico liscio (REL), invece, ha un ruolo nella formazione e nell'immagazzinamento di lipidi, come il colesterolo e i fosfolipidi, che sono essenziali per lo sviluppo delle membrane cellulari.

• Apparato del Golgi: l'apparato del Golgi è un organello che si trova nella maggior parte delle cellule ed è una continuazione del sistema di endomembrane e funziona per confezionare le proteine per la dispersione in tutta la cellula, o anche all'esterno della cellula, attraverso vescicole secretorie.

• Lisosoma e perossisoma: il lisosoma e il perossisoma possono essere considerati i centri di riciclaggio della cellula. Entrambi ricchi di enzimi, sono responsabili della scomposizione di molti tipi di biomolecole nei loro componenti per un utilizzo successivo. I perossisomi possono essere pensati come centri di riciclaggio dei rifiuti pericolosi, dato che una delle loro funzioni principali è quella di ridurre le dannose specie reattive dell'ossigeno in prodotti di scarto innocui.

Figura 1. Struttura cellulare di un animale generico.

Le cellule animali differiscono enormemente per dimensioni, aspetto e funzione, tuttavia mantengono alcune caratteristiche comuni. Tutte le cellule sono composte da un citoplasma circondato da una membrana cellulare. La maggior parte delle cellule contiene anche un nucleo che contiene una copia completa del DNA dell'individuo e altre strutture, come i mitocondri che producono energia e il reticolo endoplasmatico granulare che produce proteine.