Cellula eucariote, cos’è, come è fatta, quali sono gli organelli e le loro funzioni

La cellula animale eucariote è l'unità fondamentale degli organismi animali ed è composta da vari organelli specializzati che lavorano insieme per svolgere diverse funzioni. È una struttura complessa e affascinante che svolge un ruolo cruciale nel mantenimento della vita. In questo articolo esploreremo le diverse parti della cellula animale eucariotica e le loro funzioni nel dettaglio.

Membrana cellulare

La membrana cellulare è lo strato più esterno della cellula animale eucariotica ed è costituita da un doppio strato fosfolipidico e da proteine. Il doppio strato fosfolipidico fornisce una barriera che separa l'interno della cellula, detto citoplasma, dall'ambiente esterno. Le proteine ​​incorporate all'interno della membrana hanno varie funzioni, tra cui il trasporto di molecole dentro e fuori la cellula, la comunicazione con altre cellule e l'azione come recettori per ormoni e altre molecole di segnalazione.

La membrana cellulare svolge anche un ruolo fondamentale nel mantenimento della forma e della struttura cellulare. È selettivamente permeabile, il che significa che consente il passaggio solo di determinate molecole, bloccandone altre. Questa regolazione del movimento delle molecole assicura che la cellula possa mantenere un ambiente interno stabile, essenziale per la sua sopravvivenza.

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Il nucleo

Il nucleo è il centro di controllo della cellula animale eucariotica. È un grande organello circondato da una membrana nucleare, che separa il nucleo dal resto della cellula. Il nucleo contiene il materiale genetico della cellula, sotto forma di DNA. Il DNA è organizzato in strutture chiamate cromosomi e sotto-strutture chiamate geni, che contengono le istruzioni per produrre proteine ​​e svolgere le varie funzioni della cellula.

Il nucleo è anche sede del nucleolo, che è responsabile della produzione di ribosomi, ovvero le strutture deputate alla produzione di proteine.

I mitocondri

I mitocondri sono le "centrali energetiche" della cellula animale. Sono responsabili della produzione di energia sotto forma di ATP attraverso un processo chiamato respirazione cellulare. I mitocondri hanno una struttura unica, con una membrana interna ed una esterna che circondano la matrice mitocondriale. La membrana esterna è deputata al passaggio di piccole molecole utili per le funzioni del mitocondrio stesso; quella interna è molto ripiegata, formando strutture chiamate creste mitocondriali, che aumentano la superficie disponibile per enzimi responsabili della produzione di ATP, aumentando quindi la produzione di energia.

La respirazione cellulare è un processo complesso che coinvolge una serie di reazioni, tra cui il ciclo dell'acido citrico e la catena di trasporto degli elettroni. Il processo inizia con la scomposizione del glucosio e di altre molecole, che viene eseguita nel citoplasma della cellula. Le molecole risultanti vengono trasportate nei mitocondri, dove vengono ulteriormente scomposte per produrre ATP. L'ATP è una molecola che immagazzina energia e puó essere definita come la moneta energetica delle cellule, la quale viene scissa quando la cellula ne ha bisogno, ricavandone energia utile per svolgere altre funzioni.

All’interno della matrice mitocondriale si trova anche una porzione di DNA distinta da quello che si trova nel nucleo, ovvero il DNA mitocondriale. Il DNA mitocondriale si occupa di inviare messaggi ai ribosomi per la produzione di proteine utili ai vari processi implicati nella respirazione cellulare.

Reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico (RE) puó essere visto come il reparto produzione della cellula animale eucariotica. Si tratta di una rete di membrane responsabile del trasporto di proteine ​​e lipidi. È diviso in due tipi, il reticolo endoplasmatico rugoso (RER) e il reticolo endoplasmatico liscio (REL). Il RER viene chiamato così perché è ricoperto di ribosomi, responsabili della sintesi proteica. Le proteine ​​prodotte dai ribosomi vengono trasportate nel RER, dove vengono ripiegate e modificate prima di essere trasportate in altre parti della cellula o secrete all'esterno della cellula.

Il REL è coinvolto nella sintesi dei lipidi e non ha ribosomi sulla sua superficie. È responsabile della produzione e della modifica dei lipidi utilizzati per varie funzioni cellulari, compresa la produzione di alcuni ormoni e la formazione delle membrane cellulari. Il REL è inoltre sede del citocromo P450, un enzima fondamentale per l’identificazione e l’eliminazione di farmaci e sostanze tossiche, di cui le cellule del fegato sono molto ricche.

Apparato del Golgi

L'apparato di Golgi è una pila di membrane appiattite che è responsabile della modifica, dello smistamento e del confezionamento di proteine ​​e lipidi per il trasporto all'interno della cellula o per la secrezione all'esterno della cellula. Se il reticolo endoplasmatico è il reparto produzione, l'apparato di Golgi è la divisione confezionamento e distribuzione della cellula. Le proteine ​​prodotte nel RER vengono trasportate all'apparato di Golgi, dove vengono ulteriormente modificate e smistate per essere consegnate alla loro destinazione finale.

Anche i lipidi prodotti dal REL vengono trasportati all'apparato di Golgi per la modifica e lo smistamento.

Questo apparato svolge anche un ruolo cruciale nella formazione dei lisosomi. I lisosomi sono organelli specializzati che contengono enzimi responsabili della scomposizione e del riciclaggio di rifiuti e detriti cellulari.

Il citoscheletro

Il citoscheletro è una rete di fibre proteiche che forniscono forma, struttura e supporto alla cellula animale eucariotica. È costituito da tre tipi principali di fibre: microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. I microtubuli sono lunghi tubi cavi che forniscono supporto strutturale e sono coinvolti in varie funzioni cellulari, tra cui la divisione cellulare e il movimento. I microfilamenti sono strutture filiformi più piccole coinvolte nel movimento e nella contrazione cellulare. I filamenti intermedi sono più spessi e forniscono un supporto strutturale alla cellula.

Il citoscheletro è anche coinvolto nel trasporto di organelli e molecole all'interno della cellula. Agisce come un'impalcatura per il movimento degli organelli e le proteine ​​motrici usano il citoscheletro come traccia per trasportare le molecole verso la loro destinazione.

L'importanza delle cellule

La cellula animale eucariotica è un incredibile esempio di complessità biologica. È una struttura altamente specializzata che svolge una vasta gamma di funzioni, tutte cruciali per il mantenimento della vita. Dalla membrana cellulare, che controlla ciò che entra ed esce dalla cellula, ai mitocondri, che producono energia, all'apparato di Golgi, che impacchetta e trasporta proteine ​​e lipidi, ogni organello svolge un ruolo unico ed essenziale.

Comprendendo il funzionamento interno della cellula animale eucariotica, possiamo ottenere informazioni su come funziona il corpo a livello cellulare. È attraverso lo studio delle cellule che possiamo comprendere meglio i processi fisiologici e patologici e sviluppare nuovi trattamenti, utili per curare sempre più malattie.