Caratteristiche delle cellule procariote

Le cellule procariote sono organismi unicellulari più semplici rispetto alle cellule eucariote. Nonostante la loro semplicità, possiedono strutture specializzate che permettono loro di svolgere tutte le funzioni vitali.

Definizione: Le cellule procariote sono caratterizzate dall'assenza di un nucleo definito e di organelli membranosi.

Principali componenti delle cellule procariote:

1. Parete cellulare: una struttura rigida composta da peptidoglicano che fornisce protezione e sostegno.
2. Membrana plasmatica: regola gli scambi con l'ambiente esterno.
3. Citoplasma: contiene il materiale cellulare, inclusi i ribosomi.
4. Nucleoide: regione del citoplasma dove si trova il DNA circolare.
5. Ribosomi: strutture responsabili della sintesi proteica.

Highlight: Alcune cellule procariote, come i cianobatteri, possono svolgere la fotosintesi grazie a ripiegamenti della membrana plasmatica che formano un sistema di membrane interne.

Strutture specializzate delle cellule procariote:

• Flagelli: consentono il movimento in ambiente acquoso.
• Pili: permettono l'adesione tra batteri e lo scambio di materiale genetico.
• Capsula: rivestimento esterno alla parete cellulare in alcuni batteri.

Esempio: I batteri E. coli possono muoversi nell'ambiente grazie ai flagelli, strutture filamentose che ruotano come eliche propulsive.

Il citoscheletro delle cellule procariote, sebbene meno complesso di quello eucariote, svolge un ruolo importante nella divisione cellulare e nel mantenimento della forma tridimensionale della cellula.

Caratteristiche delle cellule eucariote

Le cellule eucariote rappresentano un livello di organizzazione cellulare più complesso rispetto alle procariote. Sono caratterizzate dalla presenza di un nucleo definito e di numerosi organelli specializzati delimitati da membrane.

Definizione: Le cellule eucariote sono caratterizzate dalla presenza di un nucleo delimitato da membrana e di organelli cellulari specializzati.

Principali componenti delle cellule eucariote:

1. Nucleo: contiene la maggior parte del materiale genetico $DNA$ e controlla le attività cellulari.
2. Reticolo endoplasmatico: suddiviso in ruvido $con ribosomi$ e liscio, coinvolto nella sintesi e modifica di proteine e altre molecole.
3. Apparato di Golgi: elabora e impacchetta le proteine per la secrezione o il trasporto.
4. Mitocondri: centrali energetiche della cellula, producono ATP.
5. Lisosomi: presenti solo nelle cellule animali, contengono enzimi digestivi.
6. Citoscheletro: sostiene la cellula ed è coinvolto nei movimenti cellulari.

Highlight: La presenza di organelli membranosi nelle cellule eucariote permette una compartimentalizzazione delle funzioni cellulari, aumentando l'efficienza dei processi metabolici.

Differenze tra cellule animali e vegetali:

• Le cellule vegetali possiedono cloroplasti per la fotosintesi, una parete cellulare di cellulosa e un grande vacuolo centrale.
• Le cellule animali hanno centrioli coinvolti nella divisione cellulare e lisosomi per la digestione intracellulare.

Esempio: I cloroplasti nelle cellule vegetali catturano l'energia solare e la convertono in energia chimica attraverso la fotosintesi, producendo glucosio e ossigeno.

Il nucleo delle cellule eucariote svolge funzioni cruciali:

1. Contiene e protegge il DNA.
2. Regola l'espressione genica.
3. Coordina la replicazione del DNA durante la divisione cellulare.
4. Contiene il nucleolo, dove ha inizio l'assemblaggio dei ribosomi.

Vocabolario: Il nucleolo è una struttura all'interno del nucleo dove vengono prodotti i componenti dei ribosomi, essenziali per la sintesi proteica.

La membrana nucleare, interrotta da pori, regola il passaggio di molecole tra il nucleo e il citoplasma, mantenendo un controllo preciso sulle attività cellulari.

Caratteristiche comuni a tutte le cellule

La membrana plasmatica è una componente essenziale di tutte le cellule, sia procariote che eucariote. Questa struttura è composta principalmente da un doppio strato di fosfolipidi in cui sono immerse varie proteine. La membrana svolge un ruolo cruciale nel regolare gli scambi tra l'interno e l'esterno della cellula.

Definizione: La membrana plasmatica è una barriera selettivamente permeabile che controlla il passaggio di sostanze in entrata e in uscita dalla cellula.

Le proteine di membrana si distinguono in due categorie principali:

1. Proteine integrali: sono immerse nel doppio strato fosfolipidico.
2. Proteine periferiche: si trovano solo su uno dei due lati della membrana.

Sulla superficie esterna della membrana sono presenti anche carboidrati, spesso associati a lipidi $glicolipidi$ o proteine $glicoproteine$. Questi svolgono un ruolo importante nel riconoscimento e nell'adesione tra cellule.

Highlight: Il "modello a mosaico fluido" descrive la struttura della membrana plasmatica, evidenziando la sua natura dinamica e la disposizione delle varie componenti.

La membrana plasmatica presenta una struttura anfipatica, con una regione idrofila $la "testa" dei fosfolipidi$ che interagisce con l'acqua e una regione idrofobica $la "coda" dei fosfolipidi$ che si orienta verso l'interno della membrana.

Esempio: I fosfolipidi si dispongono spontaneamente in un doppio strato, con le code idrofobiche rivolte verso l'interno e le teste idrofile verso l'esterno, a contatto con l'ambiente acquoso.