Osservando il mondo cellulare… Prime osservazioni (XVII sec.) Leeuwenhoek : microscopio semplice batteri ed organismi unicellulari, globuli rossi… Hooke : microscopio composto, sezione di sughero, «cellule»)
Osservando il mondo cellulare…Prime osservazioni (XVII sec.)
Leeuwenhoek : microscopio semplice
batteri ed organismi unicellulari, globuli rossi…
Hooke : microscopio composto,
sezione di sughero, «cellule»)
Potere di risoluzione: minima distanza alla quale due puntiappaiono come distinti. Non è sinonimo di«ingrandimento»
Dipende dal «sistema di lenti» e dalla lunghezza d’ondadella luce che colpisce l’oggetto in esame
Il potere di risoluzione dell’occhio umano è di1/10 mm= 100 m
1 millimetro = 10-3 metri
1 micrometro = 10-6 metri
1 nanometro = 10-9 metri
Scala degli intervalli di grandezza osservabilial microscopio elettronico, al microscopio ottico e a occhio nudo
Il microscopio ottico ha un potere di risoluzione di 0,2 m quindi permette di osservare sia i batteri sia le cellule eucariotiche, animali e vegetali.
Per vedere le strutture subcellulari, i virus o le macromolecole occorre utilizzare il microscopio elettronico
Il microscopio ottico
Il microscopio elettronico a trasmissione utilizza un fascio di elettroni come fonte di «illuminazione» e permette di raggiungere un potere di risoluzione di 0,2 nm.
Il microscopio elettronico a scansione ha un potere di risoluzione inferiore (10 nm) ma permette di ottenere immagini tridimensionali del campione
Il microscopio elettronico
• 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 Antoni 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.
• Rudolph Virchow, nel 1858, affermo’ che le cellule potevano formarsi solo per divisione di una cellula preesistente: "Omnis cellula e cellula"
LA CELLULA E’ L’UNITA’ DI BASE DI TUTTI GLI ORGANISMI
1) tutti i viventi sono formati da una o più cellule
2) le cellule costituiscono le unità fondamentali diciascun organismo
3) tutte le cellule derivano da altre cellule
E’ uno dei principi unificanti della Biologia
Teoria cellulare
Tutte le cellule (procariotiche ed eucariotiche):
• contengono DNA
• sono dotate di una membrana plasmatica, che separa l’ambiente interno della cellula dall’ambiente esterno
• contengono ribosomi (sintesi proteica)
• sono in grado di completare alcune funzioni metabolichedi base attraverso enzimi
• Sintesi e degradazione di molecole
• Produzione di energia
• Assunzione di materiali dall’esterno ed “eliminazione dei rifiuti”
• Movimento e comunicazione
• Regolazione e coordinazione delle attività
Caratteristiche comuni a tutte le cellule
La cellula procariotica
Tutte le cellule procariotiche possiedono la stessa struttura di
base: una membrana che racchiude il citoplasma, all’interno
del quale si trova il nucleoide. La membrana è rivestita da una
parete cellulare
• Ha dimensioni che vanno da 10 a 100 µm
• Presenta organuli circondati da membrana (compartimentalizzazione interna)
• Ha un nucleo contenente materiale genetico costituito da più cromosomi lineari
• Se vegetale, presenta in più una parete esterna, un vacuolo e i cloroplasti
La cellula eucariotica
I ribosomi sono presenti nel citoplasma delle cellule dei
procarioti e degli eucarioti. Negli ultimi si trovano anche
nella matrice dei mitocondri e dei cloroplasti.
Furono descritti da Palade nel 1953 in immagini al
microscopio elettronico, dove i ribosomi appaiono come
particelle globulari, non rivestite da membrane, di 15-20
nm di diametro.
Negli eucarioti, i ribosomi sono sintetizzati nel nucleolo e
esportati nel citoplasma, dove possono essere sia liberi
sia legati al lato citoplasmatico delle membrane del
Reticolo Endoplasmatico (RE).
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Reticolo endoplasmatico:
1) ruvido (RER)
Sintesi: proteine
2) liscio (REL)
Sintesi: lipidi
Il REL è implicato in altre importanti funzioni:
•metabolismo dei carboidrati
•immagazzinamento del Calcio
•detossificazione dei farmaci
Organuli per sintesi e assemblaggio
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Apparato di Golgi –
Immagazzina, smista e modifica le proteine e i lipidi
prodotti nel RER
Organuli per sintesi e assemblaggio
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Organuli che trasformano l’energia
Mitocondrio (cellula animale e vegetale): sede della respirazione cellulare
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Il citoscheletro
Il citoscheletro svolge varie funzioni:
• sostiene la cellula e ne mantiene la
forma;
• è alla base del movimento cellulare;
• provvede a posizionare gli organuli nel
citoplasma;
• mantiene la cellula nella giusta
posizione.