• Cos'è una cellula eucariotica?
• Tipi di cellule eucariotiche
• Funzioni delle cellule eucariotiche
• Parti di una cellula eucariotica
• Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica

Spieghiamo cos'è una cellula eucariotica, i tipi che esistono, le loro parti e funzioni. Inoltre, le sue differenze con una cellula procariotica.

Le cellule eucariotiche sono caratterizzate dall'avere un nucleo ben definito.

Cos'è una cellula eucariotica?

Si chiama cellula eucariotica (dal greco eucariota, legame di Unione Europea "Vero" e karyon "Noce, nucleo") a tutte quelle cellule nei cui citoplasmi si trova una membrana che delimita la nucleo cellulare, che contiene la maggior parte del loro materiale genetico (DNA). In questo differisce da cellula procariota, molto più primitivo e il cui materiale genetico è disperso nel citoplasma. Inoltre, a differenza dei procarioti, le cellule eucariotiche possiedono organelli o organelli, strutture subcellulari specializzate che possono essere identificate all'interno e delimitate da membrane (ad esempio, cellule mitocondri e cloroplasti).

L'emergere delle cellule eucariotiche è stato un passo importante nell'evoluzione della vita, ponendo le basi per una diversità biologica molto maggiore, compresa l'emergere di cellule specializzati all'interno di organizzazioni multicellulari. Questo ha dato origine al regni: protisti, funghi, impianti, sì animali. Il esseri viventi costituiti da cellule eucariotiche sono detti eucarioti.

Sebbene la comunità scientifica non dubiti dell'importanza della comparsa delle cellule eucariotiche, non è stato ancora possibile dare una spiegazione molto chiara della loro comparsa. La teoria più accreditata solleva la possibile simbiogenesi tra due procarioti, cioè un processo di simbiosi tra uno batterio e un archea che, convivendo in modo strettissimo, avrebbe composto lo stesso organismo con il passare delle generazioni, così dipendenti da diventare l'uno dall'altro. Questa teoria sull'emergere delle cellule eucariotiche è stata sollevata dal biologo evoluzionista americano Lynn Margulis nel 1967 ed è conosciuta come "Teoria endosimbiotica" o "Teoria dell'endosimbiosi seriale".

Tipi di cellule eucariotiche

Esistono vari tipi di cellule eucariotiche, ma fondamentalmente ne vengono riconosciute quattro, ognuna con strutture e processi differenti:

• Cellule vegetali. Hanno una parete cellulare (composta da cellulosa e proteina) che copre il tuo membrana plasmatica e conferisce loro rigidità, protezione e resistenza. Inoltre, le cellule vegetali hanno cloroplasti, cioè organelli che contengono la clorofilla necessaria per svolgere il processo di fotosintesi; e un grande vacuolo centrale, che mantiene la forma cellulare e controlla la movimento del molecole nel citoplasma.
• cellule animali. Non hanno cloroplasti (poiché non fotosintetizzano) o una parete cellulare. Ma, a differenza delle cellule vegetali, hanno centrioli (organelli che partecipano alla divisione cellulare) e hanno vacuoli più piccoli ma più abbondanti, chiamati vescicole. A causa della mancanza di una parete cellulare, le cellule animali possono assumere un gran numero di forme variabili e persino inghiottire altre cellule.
• Cellule fungine. Assomigliano alle cellule animali, sebbene differiscano da esse per la presenza di una parete cellulare composta da chitina (che le cellule animali non hanno). Un'altra caratteristica distintiva è che le cellule fungine hanno una specializzazione cellulare inferiore rispetto alle cellule animali. Sebbene non sia il più frequente, sono presenti funghi unicellulari, come lievito.
• Cellule protiste. Le cellule eucariotiche sono spesso parte di organismi pluricellulari. Tuttavia, ci sono protisti che sono semplici organismi eucarioti unicellulari o multicellulari che non formano tessuti. Sebbene gli eucarioti unicellulari siano esseri più semplici degli animali e delle piante, il fatto di essere costituiti da un'unica cellula che deve svolgere tutte le funzioni dell'organismo fa sì che la cellula abbia un'organizzazione complessa. Inoltre, possono raggiungere dimensioni macroscopiche. Alcuni esempi di questo tipo di organismi sono l'euglena e la paramecia.

Funzioni delle cellule eucariotiche

Le cellule eucariotiche hanno due funzioni primarie: nutrirsi e riprodursi.

Le cellule eucariotiche, come i procarioti, svolgono funzioni essenziali:

• Nutrizione. Comprende l'incorporazione di sostanze nutritive all'interno della cellula e la loro trasformazione in altre sostanze, che vengono utilizzate per formare e sostituire le strutture cellulari e anche per ottenere il Energia necessario per svolgere tutte le sue funzioni. A seconda della loro alimentazione, le cellule possono essere autotrofi (si fanno da soli cibo a partire dal materiale inorganico da processi come la fotosintesi) o eterotrofi (devono incorporare il materiale organico perché non sono in grado di produrlo). La somma di tutte le attività chimiche della cellula è il suo metabolismo.
• Aumento. Implica un aumento delle dimensioni delle singole cellule di un organismo, del numero di cellule o di entrambi. La crescita può essere uniforme in varie parti di un organismo o può essere maggiore in alcune parti rispetto ad altre, causando il cambiamento delle proporzioni del corpo durante la crescita.
• Risposta agli stimoli. Le cellule interagiscono con l'ambiente che le circonda, ricevendo diversi stimoli (come variazioni in temperatura, umidità o acidità) ed elaborando le risposte corrispondenti a ciascuna di esse (come la contrazione o la traduzione). Questa capacità di reagire agli stimoli ambientali è nota come irritabilità.
• Riproduzione. È il processo di formazione di nuove cellule (o cellule figlie) da una cellula iniziale (o cellula staminale). Esistono due tipi di processi di riproduzione cellulare: mitosi sì meiosi. Attraverso la mitosi, una cellula staminale dà origine a due cellule figlie identiche, cioè con la stessa quantità di materiale genetico e informazioni ereditarie identiche. Una cellula staminale, invece, attraverso la meiosi dà origine a quattro cellule figlie geneticamente diverse tra loro e che possiedono anch'esse metà del materiale genetico della cellula iniziale. La mitosi interviene nei processi di crescita e riparazione dei tessuti e nella riproduzione degli esseri viventi che si riproducono asessualmente. La meiosi ha un altro obiettivo: si verifica solo per dare origine ai gameti.
• Adattamento. La capacità delle cellule di evolversi nel corso di molte generazioni e di adattarsi al loro ambiente consente loro di sopravvivere in un mondo che cambia. Gli adattamenti sono caratteristiche ereditarie che aumentano la capacità di un organismo di sopravvivere in un particolare ambiente. Gli adattamenti possono essere strutturali, fisiologici, biochimici, comportamentali o una combinazione dei quattro. Tutti gli organismi biologicamente di successo sono una raccolta complessa di adattamenti coordinati che si sono verificati attraverso processi evolutivi.

Le funzioni di metabolismo, crescita, risposta agli stimoli, riproduzione e adattamento sono svolte da tutte le cellule appartenenti sia agli organismi procarioti che eucarioti. Tuttavia, queste non sono le uniche funzioni cellulari: esistono altre funzioni che dipendono da ogni tipo di cellula e dal tessuto o organismo a cui appartengono. Per esempio, neuroni (che fanno parte del tessuto nervoso) sono in grado di comunicare tramite impulsi elettrici.

Parti di una cellula eucariotica

Il nucleo cellulare è un organello centrale, delimitato da una doppia membrana porosa.

I componenti principali delle cellule eucariotiche sono:

• Membrana cellulare o plasmatica. È una doppia barriera composta da lipidi sì proteina che delimita la cellula, per isolarla dall'ambiente che la circonda. La membrana plasmatica ha permeabilità selettiva: permette solo l'ingresso di sostanze necessarie al citoplasma e anche l'espulsione delle scorie metaboliche. Questa struttura è presente in tutte le cellule eucariotiche e anche nei procarioti.
• Parete cellulare. È una struttura rigida che si trova all'esterno della membrana plasmatica e conferisce alla cellula forma, supporto e protezione. La parete cellulare è presente solo nel cellule vegetali e nei funghi, sebbene la sua composizione vari tra i due tipi di cellule: nelle piante è costituita da cellulosa e proteine, mentre nei funghi è costituita da chitina. Sebbene questa struttura protegga la cellula, ne impedisce la crescita e la limita a strutture fisse.
• nucleo cellulare. È un organello centrale, limitato da una doppia membrana porosa che permette lo scambio di materiale tra il citoplasma e il suo interno. Il nucleo ospita il materiale genetico (DNA) della cellula, che è organizzato in cromosomi. Inoltre, all'interno del nucleo è presente una regione specializzata chiamata nucleolo, dove viene trascritto l'RNA ribosomiale, che successivamente entrerà a far parte dei ribosomi. Il nucleo è presente in tutte le cellule eucariotiche.
• ribosomi. Sono strutture formate da RNA e proteine, in cui avviene la sintesi proteica. I ribosomi si trovano in tutti i tipi di cellule, anche nei procarioti (sebbene siano minori). Alcuni ribosomi sono liberi nel citoplasma e altri sono attaccati al reticolo endoplasmatico ruvido.
• Citoplasma. È il mezzo acquoso in cui si trovano i diversi organelli della cellula. Il citoplasma è costituito dal citosol, la parte acquosa priva di organelli che contiene le sostanze disciolte, e dal citoscheletro, una rete di filamenti che dà forma alla cellula.

Oltre alla presenza del nucleo, una delle caratteristiche distintive della cellula eucariotica è la presenza di organelli o compartimenti subcellulari circondati da una membrana, che hanno funzioni specializzate. Alcuni sono:

• lisosomi. Sono vescicole piene di enzimi apparato digerente, presente esclusivamente nelle cellule animali. I processi di digestione cellulare si svolgono nei lisosomi, catalizzati dagli enzimi in essi contenuti.
• Mitocondri. Sono gli organelli dove avviene il processo di respirazione cellulare. Sono circondati da una doppia membrana, che permette alla cellula di ottenere l'energia di cui ha bisogno per svolgere le sue funzioni. I mitocondri sono presenti in tutti i tipi di cellule eucariotiche e il loro numero varia a seconda delle loro esigenze: le cellule con un elevato fabbisogno energetico tendono ad avere un numero maggiore di mitocondri.
• Cloroplasti Sono gli organelli in cui avviene la fotosintesi e presentano un complesso sistema di membrane. Il componente fondamentale di questi organelli è la clorofilla, un pigmento verde che partecipa al processo fotosintetico e gli permette di catturare il luce del sole. I cloroplasti sono unici per le cellule fotosintetiche, quindi sono presenti in tutte le piante e le alghe, le cui colore Il verde caratteristico è dato dalla presenza di clorofilla.
• Vacùolo. Sono un tipo di grande cistifellea che immagazzina Acqua, sali minerali e altre sostanze e che si trovano solo nelle cellule vegetali. Il vacuolo mantiene la forma cellulare e fornisce supporto alla cellula, oltre a partecipare al movimento intracellulare delle sostanze. Le cellule animali hanno vacuoli ma sono più piccoli e in maggiore quantità.
• centrioli. Sono strutture tubolari che si trovano esclusivamente nelle cellule animali. Partecipano alla separazione di cromosomi durante il processo di divisione cellulare.
• Reticolo endoplasmatico. È un sistema di membrane che continua con il nucleo cellulare e si estende in tutta la cellula. La sua funzione è legata alla sintesi di composti destinati principalmente all'esterno della cellula. Il reticolo endoplasmatico si divide in ruvido e liscio, a seconda della presenza o assenza di ribosomi sulla sua superficie: il reticolo ruvido contiene ribosomi ed è principalmente responsabile della sintesi di proteine ​​per l'esportazione, mentre il reticolo liscio è principalmente legato alle vie metaboliche di il lipidi.
• Apparato del Golgi. È un organello costituito da un insieme di dischi e sacche appiattiti chiamati cisterne. La funzione dell'apparato del Golgi è legata alla modificazione e al confezionamento di proteine ​​e altro biomolecole (come carboidrati e lipidi) per la secrezione o il trasporto.

Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica

Le cellule procariotiche sono più semplici e più piccole delle cellule eucariotiche.

Le principali differenze tra questi due tipi di cellule sono:

• Presenza centrale. La differenza più importante è che nei procarioti il ​​materiale genetico è disperso nel citoplasma in una regione chiamata nucleoide, anziché all'interno del nucleo, come avviene negli eucarioti.
• tipo di DNA. I procarioti hanno una singola molecola di DNA circolare, che non è associata alle proteine, motivo per cui viene spesso definita "DNA nudo e circolare". Da parte sua, il materiale genetico degli eucarioti ha una forma lineare ed è associato a proteine, formando la cromatina (o cromosomi, quando la cellula sta per entrare in divisione cellulare). Ogni specie di organismo eucariotico ha un numero caratteristico di cromosomi.
• Misurare. Le cellule eucariotiche hanno dimensioni considerevolmente maggiori (10-100 µm) rispetto alle comuni cellule procariotiche (0,2-2,0 µm).
• Costituzione. La maggior parte degli organismi eucarioti è multicellulare, mentre tutti i procarioti sono unicellulari. Tuttavia, vale la pena ricordare che esistono alcuni organismi eucarioti unicellulari, come parameci e lievito.
• Riproduzione. I procarioti si riproducono asessualmente (per fissione binaria), mentre gli eucarioti hanno entrambi riproduzione sessuale (per meiosi, dando origine a gameti o cellule sessuali) come asessuale (per mitosi).
• Organelli cellulari. Le cellule eucariotiche presentano organelli con membrane e funzioni specifiche, come mitocondri, lisosomi o cloroplasti.