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Agli studenti
Quando cominciai il college, la Biologia non era sicura-
mente in cima alla lista delle mie preferenze. Mi iscrissi ad
un corso di antropologia per adempiere ad un requisito nel
modo più semplice possibile. Durante questo corso appresi
per la prima volta nozioni su cromosomi, mitosi e ricombi-
nazione genetica e rimasi affascinato dalle intricate attività
che avevano luogo in uno spazio così piccolo come quello
cellulare. Il semestre successivo mi iscrissi ad un corso di
Biologia introduttiva e cominciai a pensare seriamente di
diventare un biologo cellulare. Racconto questa storia affin-
ché possiate capire perché ho scritto questo libro.
Nonostante passino gli anni, considero ancora la Bio-
logia cellulare la materia più affascinante da esplorare ed
ancora mi dedico ogni giorno con amore alla lettura dei
progressi raggiunti dai colleghi in questo campo. Per me,
quindi, scrivere un testo di biologia cellulare fornisce una
ragione e un’opportunità per mantenermi aggiornato su ciò
che accade. Il mio obiettivo principale è di suscitare negli
studenti interesse per le attività in cui molecole giganti e
strutture minuscole del mondo cellulare sono impegnate.
Un altro scopo è quello di fornire un’idea dei tipi di do-
mande che i biologi molecolari e cellulari si pongono e degli
approcci sperimentali che essi utilizzano per trovare del-
le risposte. Nel leggere il testo pensa come un ricercatore,
considera l’evidenza che è presentata, pensa a spiegazioni
alternative, pianifica esperimenti che potrebbero portare a
nuove ipotesi.
Si potrebbe iniziare questo approccio osservando una
delle molte micrografie elettroniche presenti nel testo. Per
ottenere una fotografia del genere, dovresti stare seduto in
una piccola stanza completamente buia davanti ad un gran-
de strumento metallico costituito da una colonna che si
innalza parecchi metri sopra la tua testa. Stai osservando
attraverso una coppia di oculari uno schermo verde brillante.
Le parti della cellula che stai esaminando appaiono scure e
prive di colore contro lo sfondo verde brillante. Esse appaio-
no scure perché sono state colorate con atomi di metallo pe-
sante che deflettono una frazione degli elettroni di un fascio
che è stato focalizzato sullo schermo mediante grandi lenti
elettromagnetiche. Gli elettroni che colpiscono lo schermo
sono accelerati attraverso uno spazio sottovuoto della colon-
na da una forza di decine di migliaia di volt. Una delle tue
mani può comandare una manopola che controlla il potere
di ingrandimento dell’obiettivo. Un semplice giro di questa
manopola può far slittare l’immagine da un intero campo
di cellule ad una parte limitata della cellula, come pochi ri-
bosomi o una piccola porzione di membrana cellulare. Una
volta trovata una struttura di interesse, ruotando un’impu-
gnatura, potrai allontanare lo schermo, permettendo al fa-
scio di elettroni di colpire una porzione del film e produrre
un’immagine fotografica del campione.
Poiché lo studio delle funzioni cellulari richiede l’im-
piego di notevoli strumenti, come il microscopio elettronico
appena descritto, il ricercatore è fisicamente lontano dal sog-
getto in studio. In grande misura le cellule sono come picco-
le scatole nere: sono stati sviluppati molti metodi per testare
queste scatole, ma restano ancora dei punti oscuri. Con gran-
di sforzi la conoscenza di strutture o processi si è ampliata, ma
nascono sempre altri interrogativi. In questo modo lo studio
della Biologia molecolare o cellulare può essere paragonato
allo studio di un elefante da parte di sei uomini ciechi come
narrato in una favola indiana. I sei uomini ciechi si recano
in un luogo vicino per comprendere la natura degli elefan-
ti. Quando arrivano, ciascuno di essi si avvicina all’elefante e
comincia a toccarlo. Il primo cieco tocca lateralmente l’ele-
fante e conclude che un elefante è liscio come una parete. Il
secondo tocca il tronco e decide che un elefante è tondo come
un serpente. Gli altri membri del gruppo toccano la zanna,
la zampa, l’orecchio e la coda e ciascuno ricava una propria
impressione dell’animale in base alla propria limitata espe-
rienza. Similmente, i biologi cellulari sono limitati da ciò che
apprendono utilizzando un particolare approccio o tecnica
sperimentale. Sebbene ogni nuova informazione si aggiunga
alle conoscenze preesistenti fornendo un concetto migliore
dell’attività in studio, il quadro totale resta ancora incerto.
Prima di concludere questa piccola introduzione, voglio
fornire al lettore qualche suggerimento: non accettare ogni
cosa letta necessariamente come vera. Vi sono diverse ragio-
ni per affermare ciò. Indubbiamente ci sono errori nel testo
che possono essere dovuti all’ignoranza dell’autore o ad una
cattiva interpretazione della letteratura scientifica. Ma, cosa
più rilevante, dobbiamo considerare la natura della ricerca
biologica. La Biologia è una scienza empirica: nulla è mai
dimostrato. Noi raccogliamo dati su un particolare organello
cellulare, una reazione metabolica, un movimento intracellu-
lare e traiamo delle conclusioni. Alcune conclusioni si basano
su prove più fondate rispetto ad altre. Persino se c’è un con-
senso comune relativo a “fatti” che riguardano un particolare
fenomeno, spesso ci sono diverse possibili interpretazioni dei
dati. Le ipotesi sono proposte e in genere stimolano ulteriori
ricerche, portando quindi ad una rivalutazione della proposta
originale. La maggior parte delle ipotesi che restano valide va
incontro ad una sorta di “evoluzione”.
La Biologia cellulare è un campo in continuo cambia-
mento e alcune delle migliori ipotesi spesso generano no-
tevoli controversie. Anche se questo è un testo dove ci si
aspetta di trovare materiale verificato, ci sono altri testi in
cui sono proposte nuove idee. Queste idee in genere sono
indicate come modelli. Io ho incluso alcuni modelli che
presentano l’attuale pensiero, anche se sono speculativi. Essi
rinforzano il concetto che i biologi cellulari operano alla
frontiera della scienza, un confine tra l’ignoto e il noto.