teoria cellulare
TEORIA CELLULARE
Le cellule furono osservate per la prima volta nel 1665 da Robert Hooke, che studiò con un microscopio rudimentale sottili fettine di sughero
Nel 1673 Antonie van Leeuwenhoek effettuò osservazioni di cellule vive, protozoi, batteri e spermatozoi, con lenti di sua produzione.
Nel 1838-39 Schleiden e Schwann, un botanico ed uno zoologo per primi osservarono la similarita’ tra tessuti animali e vegetali ed ipotizzarono che tutti gli organismi viventi sono costituiti da cellule, ma credevano alla generazione spontanea.
Rudolph Virchow's, nel 1858, affermo’ che le cellule potevano formarsi solo per divisione di una cellula preesistente: "Omnis cellula e cellula"...
Sviluppo della TEORIA CELLULARE, che afferma che:
1) tutti i viventi sono formati da una o più cellule;
2) le cellule costituiscono le unità fondamentali di ciascun organismo;
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tutte le cellule derivano da altre cellule.
Tulle le cellule (Procarioti & Eucarioti) contengono DNA
Tulle le cellule sono dotate di una membrana plasmatica, che separa l’ambiente interno della cellula dall’ambiente esterno
Tulle le cellule sono in grado di completare alcune funzioni metaboliche di base
Sintesi e degradazione di molecole
Produzione di energia
Assunzione di materiali dall’esterno ed “eliminazione dei rifiuti”
Movimento e comunicazione
Regolazione e coordinazione delle attivita’
Perché le cellule rientrano tutte in un breve intervallo di dimensioni (da 1 a 100 μm) ?
Il limite superiore dipende da:
Minimo rapporto tra area di superficie e volume; Tassi di diffusione delle molecole; concentrazione locale di substrati ed enzimi
Il limite inferiore dipende da:
- Numero minimo di substrati ed enzimi
- Volume minimo per contenere il DNA
Il volume e’ correlato al metabolismo, mentre dalla superficie dipende la quantita’ di sostanze che puo’ transitare dall’esterno alla cellula e viceversa
Esistono due modelli diversi di organizzazione cellulare:
Procarioti
Eucarioti
Domini e Regni:
Procarioti Bacteria Archaea- Eucarioti Protista Plantae Fungi Animalia
Gli esseri viventi oggi esistenti si sono evoluti a partire da altri esseri viventi ancestrali e sono legati da relazioni di tipo evolutivo, schematizzabili in alberi filogenetici
Lo studio del patrimonio genetico delle specie permette di ricostruirne la storia passata e le relazioni con altre specie
Procarioti:
No nucleo
No organelli delimitati da membrana
Parete cellulare con peptidoglicano
Dimensioni: max alcuni micrometri
Eucarioti:
Nucleo
Organelli delimitati da membrana
Mai peptigoglicano anche in cellule con parete
Dimensioni: possono essere 10 volte piu’ grandi dei procarioti
Cellula procariotica:
Dimensioni: circa 1μm; Unicellularita’; Assenza di compartimentazione interna
I procarioti sono formati da cellule organizzate in modo piu’ semplice di quelle eucariotiche ma in grado di completare moltissime reazioni metaboliche; possono sfruttare diverse fonti energetiche e sopravvivere anche in condizioni estreme
La membrana plasmatica racchiude il materiale cellulare, lo separa dall’ambiente e regola il passaggio di sostanze cellula/esterno
All’interno della membrana si trovano:
Il citoplasma, l’insieme del contenuto cellulare, comprendente:
il citosol (soluzione acquosa di piccole e grandi molecole); alcune particelle insolubili tra cui i ribosomi; Il materiale genetico, il DNA, e’ organizzato in un singolo cromosoma circolare, localizzato nell’area nucleare o nucleoide, una regione della cellula non delimitata da membrana.
In aggiunta al DNA principale i batteri possono contenere piccole molecole di DNA circolare, dette plasmidi, che codificano per enzimi catabolici, per la resistenza ad antibiotici o legati a meccanismi per lo scambio di materiale genetico tra organismi.
La maggior parte delle cellule procariotiche ha una parete cellulare esterna alla membrana, con funzione di sostegno e protezione, prevenendone l’esplosione per pressione osmotica.
La parete cellulare e’ costituita da peptidoglicano, polimero complesso di aminozuccheri legati a brevi polipeptidi, a formare un’unica molecola.