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Il citoscheletro.
La cellula mostrata qui è stata marcata con molecole fluore-
scenti che si legano al DNA (
in blu
), ai microfilamenti (
in verde
), e ai filamenti
intermedi (
in rosso
). Questo tipo di microscopio, noto come microscopio a fluo-
rescenza confocale, mostra la distribuzione dei microfilamenti in questa cellula.
L
a cellula è la più piccola unità in grado di svolgere tut-
te le attività vitali. Se fornite dei nutrienti essenziali e di
un ambiente adeguato, alcune cellule possono vivere e
crescere in laboratorio per diversi anni. Al contrario, nessuna
parte isolata di una cellula è in grado di sopravvivere da sola.
Mentre leggete questo capitolo, ricordate la discussione sui
sistemi biologici nel Capitolo @. Anche quando descriviamo
singoli componenti delle cellule, discuteremo di come que-
sti interagiscono tra di loro, generando sistemi biologici com-
plessi all’interno della cellula. La cellula stessa è un sistema
biologico estremamente complicato; gruppi di cellule costitu-
iscono tessuti, organi e organismi. Ciascuno di questi rappre-
senta un sistema biologico.
La maggior parte dei procarioti e molti protisti e funghi
sono costituiti da una singola cellula. Al contrario, la maggior
parte delle piante e degli animali è formata da milioni di cellu-
le. Le cellule sono le unità di base degli organismi multicellu-
lari complessi. Benché le cellule di questi organismi siano fon-
damentalmente simili, esse sono anche straordinariamente
diverse e versatili. Possono essere modificate in svariati modi
per effettuare funzioni specializzate.
La biologia cellulare è una scienza interdisciplinare. Per
meglio comprendere la struttura e le funzioni cellulari, si avva-
le di strumenti sempre più sofisticati e della ricerca effettuata
da diversi settori scientifici. Ad esempio, lo studio del citosche-
letro (lo scheletro delle cellule), attualmente un campo mol-
to attivo e stimolante della ricerca, è stato notevolmente arric-
chito dai progressi nel campo della microscopia, della biochi-
mica, della biologia molecolare, della genetica e della biolo-
gia computazionale. La microfotografia illustra la vasta distri-
buzione nelle cellule delle fibre citoscheletriche, note come mi-
crofilamenti (composti dalla proteina actina) e filamenti in-
termedi (composti dalla proteina cheratina). Studi biochimici
sui microfilamenti, insieme alle immagini computerizzate tri-
dimensionali di subunità proteiche, hanno fornito informazio-
ni sulle modalità con le quali le cellule rapidamente assembla-
no e disassemblano queste strutture dinamiche e complesse.
Ulteriori comprensioni sulle funzioni dei microfilamenti vengo-
no fornite dagli studi di genetica molecolare su cellule che pre-
sentano mutazioni nei geni che regolano il montaggio dei mi-
crofilamenti. Grazie ad approcci multidisciplinari, gli scienzia-
ti stanno sviluppando un quadro completo di come il sistema
del citoscheletro è in grado di mantenere la forma e le funzioni
delle cellule durante il loro movimento.
,-.,/001 ,2134/
5.6
La cellula è l’unità base della vita; la sua organizzazione e le sue
dimensioni sono cruciali per il mantenimento dell’omeostasi.
La sua dimensione e la sua forma sono adattate alle funzioni
che la cellula deve svolgere.
5.7
I biologi collegano strutture cellulari alle loro funzioni utilizzando
un approccio interdisciplinare che comprende la microscopia, la
biochimica, la genetica e i metodi computazionali.
5.8
A differenza delle cellule procariotiche, le cellule eucariotiche
posseggono membrane interne che le suddividono in compar-
timenti che permettono loro di svolgere attività specializzate
all’interno di piccole aree separate tra loro.
5.5
Nelle cellule eucariotiche, l’informazione genetica codificata nel
DNA è localizzata nel nucleo, che è tipicamente l’organulo più
importante della cellula.
5.9
Tra i molti organuli immersi nel citoplasma, ci sono i ribosomi,
sui quali vengono sintetizzate le proteine; il reticolo endoplas-
matico e il complesso del Golgi, nei quali avviene la matura-
zione delle proteine; i mitocondri e i cloroplasti che convertono
l’energia da una forma a un’altra.
5.:
Il citoscheletro è una rete interna dinamica, coinvolta in vari tipi
di movimento cellulare.
5.;
La maggior parte delle cellule eucariotiche è circondata da un
rivestimento; inoltre, molte cellule animali sono circondate da
una matrice extracellulare; le cellule della maggior parte dei bat-
teri, degli archeobatteri, dei funghi e delle piante sono circon-
date da una parete cellulare.
Organizzazione della cellula
C
Dr. Volker Brinkmann/Visuals Unlimited, Inc.
DE