La cellula (dal latino, piccola camera)
è l'unità fondamentale di tutti gli
organismi viventi, la più piccola
struttura ad essere classificabile come
vivente.
.
http://www.youtube.com/watch?v=ipLXNckopYg
La scoperta delle cellule si ha grazie alla scoperta del
microscopio. Sviluppo del microscopio e conoscenza delle
cellule sono tra di loro legati.
http://www.youtube.com/watch?v=wpAZc10QuhM
La cellula
La più piccola porzione di materia
vivente dotata di tutte le
caratteristiche della materia vivente
medesima
I tessuti
Porzioni di materia vivente con aspetto
omogeneo o che varia gradualmente e in
modo continuo all’interno di ciascun
tessuto e che si ritrovano con
caratteristiche simili in varie parti del corpo
Negli organismi pluricellulari vi è una
organizzazione progressivamente più complessa:
cellula
tessuto (insieme di cellule)
organo (insieme di tessuti)
apparato (insieme di organi)- sistema
organismo
La teoria cellulare si basa su tre punti fondamentali:
• Tutti gli organismi viventi sono costituiti da
una o più cellule;
• Ogni cellula è in grado di nutrirsi, respirare
e riprodursi;
• Ogni cellula deriva da un processo di
duplicazione di un’altra cellula.
http://www.youtube.com/watch?v=M3h9AVgOgqE
Le cellule possono avere forma e dimensioni molto diverse:
Vanno da 1 micrometro a 500 micrometri
(1micrometro è 1 millesimo di millimetro)
ESISTONO DUE TIPI DI CELLULE:
•LA CELLULA PROCARIOTE
•LA CELLULA EUCARIOTE
PROCARIOTI
Batteri
EUCARIOTI
Protisti, animali,
piante e funghi
Membrana cellulare
Piccole con interno omogeneo
Più grandi e con nucleo
La cellula dei procarioti
Citoplasma
Nucleoide
Ribosomi
Parete cellulare
Pili
Flagello
La cellula dei procarioti
• Flagelli
• Pili
• Parete cellulare
• Membrana plasmatica
• Citoplasma contenente i
ribosomi
• Nucleoide
Appendici esterne
• Flagelli
–Flagellina (3 filamenti attorcigliati, cavatappi)
– Movimento
• Pili
–Filamenti proteici cavi
–Contatto tra batteri (coniugazione)
–Adesione alle cellule dell’ospite
Rivestimenti esterni
• Capsula
• Membrana Esterna
• Parete cellulare
• Membrana plasmatica
Parete cellulare
Propria dei BATTERI e delle ALGHE AZZURRE
• Protezione, Forma, Integrità
• Composizione:
– Peptidoglicano
(polimero di aminozuccheri+aminoacidi)
La cellula procariote è la cellula più semplice presente in natura. E’
costituita da tre elementi fondamentali:
•MEMBRANA PLASMATICA o CELLULARE
è costituita da un doppio strato di fosfolipidi i quali sono disposti con le
code idrofobe verso l’interno e le teste idrofile verso l’esterno. Questa
struttura si dice a MOSAICO FLUIDO.
Questa struttura contiene il materiale cellulare e lo separa dall’ambiente
esterno, garantisce il passaggio di sostanze da e verso la cellula e
rappresenta un mezzo di comunicazione.
Nucleoide
•Porzione del citoplasma dove
si concentra il DNA
•DNA procariotico:
•Unica molecola circolare
•Pochissime proteine legate
•Attaccato alla MP
La riproduzione dei procarioti
• Sporogonia
• Scissione binaria
–
Scissione in 2 cellule uguali
http://www.youtube.com/watch?v=63VhqC1BJ0g
• Gemmazione
–
Produzione cellule più piccole da una “madre”
• Ricombinazione genetica
–
Scambio di DNA tra 2 cellule diverse
La cellula dei procarioti
Sferici
Bastoncelli
Spiralati
Cocchi
Vibrioni
DiploCocchi
StreptoCocchi
Bacilli
DiploBacilli
Spirilli
Tetradi-Sarcine
StafiloCocchi
StreptoBacilli
CoccoBacilli
Spirocheta
Str.
thermophilus
Cocchi
Staphylococcus epidermidis
Bacilli
Bacillus anthracis
Spirilli - Spirocheta
Spirocheta:
Leptospira
Spiranthes Rich.
Vibrioni
Vibrio cholerae
•CITOPLASMA
La membrana plasmatica racchiude uno spazio interno, detto
CITOPLASMA, costituto per la maggior parte di acqua in cui sono
sciolte malecole organiche (zuccheri, proteine e lipidi) e molecole
inorganiche (Sali minerali).
Vi sono inoltre i RIBOSOMI, organuli che servono alla produzione
delle proteine.
•DNA
Nel citoplasma è immerso il materiale genetico rappresentato da un
solo filamento di DNA.
La cellula eucariote è la più complessa ed è presente in organismi
unicellulari e pluricellulari.
E’ caratterizzata dalla presenza del NUCLEO e di un gran numero di
ORGANELLI presenti nel citoplasma.
La cellula degli eucarioti
Eucarioti -> uomo
Le dimensioni
Possono variare da poche decine di micron a parecchi mm
Linfocita
5 mm
Cellula uovo
150 mm
Neuroni
corpo di alcune decine di mm;
prolungamenti oltre il metro
Sincizio muscolare scheletrico
lungo alcuni cm
La cellula degli eucarioti
• Membrana plasmatica
• Nucleo
• Ribosomi
• Organelli citoplasmatici
• Parete cellulare
– Funghi
– Cellula vegetale
MEMBRANA CELLULARE
La membrana cellulare della cellula eucariote è la stessa della cellula
procariote.
CITOPLASMA
Nel citoplasma della cellula eucariote avvengono tutte le principali reazioni
chimiche che permettono alle cellule di vivere. In esso sono contenuti tutti
gli organuli che caratterizzano le cellule eucariote.
Membrana cellulare
http://www.youtube.com/watch?v=_gvJ4CuliEw
Citoplasma
• Composizione:
- Cytosol
- Particelle insolubili in sospensione
> Cytosol:
- solvente acquoso
- soluti vari: ioni, micro e
macromolecole
Organizzazione dei lipidi in soluzioni acquosa
I lipidi sono molecole anfipatiche
ambiente acquoso
proteine
ambiente acquoso
fosfolipidi
Nucleo
• Involucro nucleare:
– Membrana esterna + membrana interna
– Pori nucleari
• Nucleoplasma
• Cromatina: DNA+proteine
• Nucleolo: trascrizione rRNA
NUCLEO
Il nucleo dirige e controlla i vari
processi che si svolgono all’interno
della cellula.
Contiene il materiale genetico.
Quando la cellula è a riposo il DNA
è sotto forma di CROMATINA.
Quando la cellula sta per dividersi il
DNA si condensa sotto forma di
CROMOSOMI.
Nucleo
Membrana interna+Membrana esterna
Nucleoplasma
Nucleolo
Cromatina
Poro nucleare
Membrana interna
Membrana esterna
Particolare
della
membrana
Poro nucleare
Organizzazione
del DNA
Cromosomi metafasici
Cromosom
i
Braccia
cromosomiche
Cromatidi
Centromero
•I Metacentrico
•II Submetacentrico
•III Acrocentrico
•IV Telocentrico
Cromosomi
Cellula epidermica umana femminile
Ribosomi
Particelle ribonucleoproteiche:
rRNA+proteine
Sintesi proteica: traduzione
Il nucleo è delimitato da
una doppia membrana.
Sono presenti dei pori che
permettono il passaggio di
sostanze.
RETICOLO ENDOPLASMATICO
IL R E forma una rete di canali all’interno del citoplasma collegati tra di
loro e con la membrana plasmatica e nucleare.
Esistono due tipi di R E:
•Il reticolo endoplasmatico RUGOSO che presenta sulla sua superficie
una serie di granuli,i RIBOSOMI. In esso avviene la produzione delle
proteine e il loro trasporto.
•Il reticolo endoplasmatico LISCIO che non presenta ribosomi. In
esso avviene la sintesi dei lipidi.
RIBOSOMI
I ribosomi sono strutture sferoidali formati da RNA.
Sono deputati alla sintesi delle proteine che poi vengono trasportate
grazie al reticolo endoplasmatico e all’apparato del Golgi.
6. La sintesi della proteine
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
6. La sintesi della proteine
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
6. La sintesi della proteine
4. Si formano i legami peptidici tra amminoacidi
adiacenti.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
6. La sintesi della proteine
5. La proteina neoformata si
sposta e un nuovo tRNA
con il suo amminoacido
va a legarsi al codone
successivo allungando la
proteina.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
6. La sintesi della proteine
6. La sintesi termina
quando il ribosoma
raggiunge un
codone di stop: la
proteina completata
si stacca dal tRNA.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Reticolo Endoplasmatico
•Rete di elementi tubulari e cisterne
ramificate ed interconnesse
•Reticolo Endoplasmatico Rugoso
•Sintesi proteine di secrezione
•Reticolo Endoplasmatico Liscio
•Vescicole di trasporto
•Sintesi lipidi e lipoproteine
•Sintesi membrane
Ribosomi
Nucleo
REL
Vescicole
Reticolo
Endoplasmatico
Liscio
RER
Reticolo
Endoplasmatico
Rugoso
Apparato
del Golgi
MITOCONDRI
Hanno prevalentemente forma
tubulare od ovoidale. Sono
delimitati da una membrana esterna
simile a quella cellulare; all'interno,
c'è una seconda membrana che si
introflette in creste.
I mitocondri sono quegli organelli
dove viene prodotta la maggior
parte di ATP delle cellule
eucariotiche e sono presenti in
quasi tutti i tipi di cellule sia vegetali
che animali.
Mitocondrio
• Trasformazione dell’energia:
Chimica>ATP:Respirazione cellulare
• Membrana esterna
• Membrana interna
–Creste mitocondriali
• Matrice
–Enzimi, ribosomi
• DNA circolare
LISOSOMI
I lisosomi sono vescicole
tondeggianti delimitate da una
membrana.
Svolgono il ruolo di spazzini della
cellula e contengono molecole
digestive come quelle contenenti
all’interno dello stomaco capaci di
degradare acidi nucleici, proteine,
zuccheri.
Lisosomi
•Origine dall’apparato del Golgi
•Enzimi idrolitici (carboidrati, lipidi, acidi nucleici)
•Digestione e distruzione di corpi estranei o cellulari
Lisosoma
Secondario
Lisosoma
Primario
A.Golgi
Lisosomi
Componente
cellulare
danneggiata
Fagosoma
Fagocitosi
Lisosoma
Primario
A.Golgi
RER
Citoscheletro
• Rete di filamenti proteici connessa con la
membrana plasmatica ed organuli
• Traffico cellulare
• Movimenti cellulari
• Costituenti:
– Microtubuli
– Microfilamenti
– Filamenti intermedi
Centrioli e Corpo basale: 9+0
CELLULA VEGETALE
PARETE CELLULARE
Nelle cellule vegetali la membrana plasmatica è avvolta dalla PARETE
CELLULARE. Essa è composta da CELLULOSA (carboidrati).
Ha funzione di sostegno.
PLASTIDI E CLOROPLASTI
I cloroplasti hanno forma
ovale. Sono delimitati da una
doppia membrana e
contengono all’interno delle
membrane e dei granuli dove
è collocata la clorofilla.
In essi si svolge la
FOTOSINTESI
CLOROFILLIANA.
VACUOLI
Il vacuolo è una cisterna contenente sostanze utili per la cellula (proteine,
zuccheri e Sali minerali)
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
La divisione cellulare somatica interessa tutte le cellule
del corpo (dette appunto somatiche) a eccezione di quelle
sessuali (gameti), e avviene periodicamente con
duplicazione del materiale genetico (DNA), aumento delle
dimensioni cellulari e divisione di cellula e nucleo.
http://www.youtube.com/watch?v=_sQHgdS3QFw
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
L’interfase è la fase intermedia che intercorre fra una
divisione cellulare e l’altra; in questo periodo la cellula
svolge tutte le proprie normali funzioni e si prepara alla
divisione, intensificando l’attività metabolica e duplicando il
proprio DNA, altri organuli e i componenti cellulari
necessari.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
L’interfase è la fase intermedia che intercorre fra una
divisione cellulare e l’altra; in questo periodo la cellula
svolge tutte le proprie normali funzioni e si prepara alla
divisione, intensificando l’attività metabolica e duplicando il
proprio DNA, altri organuli e i componenti cellulari
necessari.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
La mitosi si divide in
1. profase: formazione del
fuso mitotico nel nucleo
che comincia a
disintegrarsi;
2. metafase: le coppie di
cromatidi si allineano
lungo i tubuli del fuso;
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
3. anafase: separazione dei cromatidi ai poli opposti
della cellula;
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
7. Il ciclo cellulare e la divisione
cellulare somatica
4. telofase: formazione di un nuovo involucro nucleare,
disfacimento del fuso mitotico;
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
8. Le cellule organizzate in
tessuti
I tessuti del corpo sono classificati in quattro tipi
fondamentali sulla base della relativa struttura e funzione.
Tortora, Derrickson Conosciamo il corpo umano © Zanichelli editore 2009
Prima di iniziare
Come sono organizzate le
strutture nei Vertebrati?
Cellula
Sistema
Organo
Apparato
Organismo
Tessuto