Gli esseri umani sono costituiti da trilioni di cellule – l’unità di base della vita sulla terra. In questo articolo, spieghiamo alcune delle strutture trovate nelle cellule e descriviamo alcuni dei molti tipi di cellule presenti nei nostri corpi.
Le celle possono essere pensate come minuscole confezioni che contengono fabbriche minuscole, magazzini, sistemi di trasporto e centrali elettriche. Funzionano da soli, creano la propria energia e si auto-replicano – la cellula è la più piccola unità di vita che può replicarsi.
Tuttavia, le cellule comunicano tra loro e si connettono per creare un animale solido, ben attaccato. Le cellule costruiscono i tessuti, che formano gli organi; e gli organi lavorano insieme per mantenere vivo l’organismo.
Robert Hook scoprì per la prima volta le cellule nel 1665. Diede loro il nome perché assomigliavano al (latino per “piccole stanze”) dove i monaci vivevano nei monasteri.
Dentro la cella
Diversi tipi di cellule possono sembrare molto diversi e svolgere ruoli molto diversi all’interno del corpo.
Ad esempio, uno spermatozoo somiglia a un girino, una cellula uovo femminile è sferica e le cellule nervose sono essenzialmente tubi sottili.
Nonostante le loro differenze, spesso condividono determinate strutture; questi sono indicati come organelli (mini-organi). Di seguito sono riportati alcuni dei più importanti:
Nucleo
Il nucleo può essere pensato come il quartier generale della cellula. Normalmente esiste un nucleo per cellula, ma questo non è sempre il caso, le cellule del muscolo scheletrico, ad esempio, ne hanno due. Il nucleo contiene la maggior parte del DNA della cellula (una piccola quantità è ospitata nei mitocondri, vedi sotto). Il nucleo invia messaggi per dire alla cellula di crescere, dividere o morire.
Il nucleo è separato dal resto della cellula da una membrana chiamata involucro nucleare; i pori nucleari all’interno della membrana consentono attraverso piccole molecole e ioni, mentre le molecole più grandi hanno bisogno di proteine di trasporto per aiutarli.
Membrana plasmatica
Per garantire che ogni cellula rimanga separata dal suo vicino, è avvolta in una membrana speciale nota come membrana plasmatica. Questa membrana è costituita prevalentemente da fosfolipidi, che impediscono alle sostanze a base di acqua di entrare nella cellula. La membrana plasmatica contiene una serie di recettori, che svolgono una serie di compiti, tra cui:
- Cancellieri: alcuni recettori permettono a certe molecole di attraversare e fermare altre.
- Markers: questi recettori agiscono come distintivi di un nome, informando il sistema immunitario che fanno parte dell’organismo e non un invasore straniero.
- Comunicatori: alcuni recettori aiutano la cellula a comunicare con altre cellule e l’ambiente.
- Elementi di fissaggio: alcuni recettori aiutano a legare la cellula ai suoi vicini.
Citoplasma
Il citoplasma è l’interno della cellula che circonda il nucleo e rappresenta circa l’80% di acqua; include gli organelli e un fluido gelatinoso chiamato citosol. Molte delle reazioni importanti che avvengono nella cellula si verificano nel citoplasma.
Lisosomi e perossisomi
Sia i lisosomi che i perossisomi sono essenzialmente sacche di enzimi. I lisosomi contengono enzimi che distruggono grandi molecole, incluse vecchie parti delle cellule e materiale estraneo. I perossisomi contengono enzimi che distruggono materiali tossici, incluso il perossido.
citoscheletro
Il citoscheletro può essere considerato l’impalcatura della cellula. Aiuta a mantenere la forma corretta. Tuttavia, a differenza delle normali armature, il citoscheletro è flessibile; gioca un ruolo nella divisione cellulare e nella motilità cellulare – la capacità di alcune cellule di muoversi, come ad esempio gli spermatozoi, per esempio.
Il citoscheletro aiuta anche nella segnalazione cellulare attraverso il suo coinvolgimento nell’assorbimento di materiale dall’esterno della cellula (endocitosi) ed è coinvolto nello spostamento di materiali all’interno della cellula.
Reticolo endoplasmatico
Il reticolo endoplasmatico (ER) elabora le molecole all’interno della cellula e aiuta a trasportarle verso le loro destinazioni finali. In particolare, sintetizza, piega, modifica e trasporta le proteine.
Il pronto soccorso è costituito da sacche allungate, chiamate cisterne, tenute insieme dal citoscheletro. Ci sono due tipi: ER grezzo e ER liscio.
Apparato del Golgi
Una volta che le molecole sono state elaborate dal pronto soccorso, viaggiano verso l’apparato di Golgi. L’apparato Golgi è a volte considerato l’ufficio postale della cella, dove gli articoli sono confezionati ed etichettati. Una volta che i materiali escono, possono essere utilizzati all’interno della cellula o prelevati al di fuori della cella per l’uso altrove.
Mitocondri
Spesso indicato come la centrale elettrica della cellula, i mitocondri aiutano a trasformare l’energia dal cibo che mangiamo in energia che la cellula può utilizzare: l’adenosina trifosfato (ATP). Tuttavia, i mitocondri hanno una serie di altri lavori, tra cui la conservazione del calcio e un ruolo nella morte cellulare (apoptosi).
I ribosomi
Nel nucleo, il DNA viene trascritto in RNA (acido ribonucleico), una molecola simile al DNA, che trasporta lo stesso messaggio. I ribosomi leggono l’RNA e lo traducono in proteine attaccando insieme gli amminoacidi nell’ordine definito dall’RNA.
Alcuni ribosomi fluttuano liberamente nel citoplasma; altri sono collegati al pronto soccorso.
Divisione cellulare
Il nostro corpo sostituisce costantemente le cellule. Le cellule devono dividersi per una serie di motivi, tra cui la crescita di un organismo e per colmare le lacune lasciate da cellule morte e distrutte dopo una lesione, per esempio.
Esistono due tipi di divisione cellulare: mitosi e meiosi.
Mitosi
La mitosi è il modo in cui la maggior parte delle cellule del corpo si divide. La cella “genitore” si divide in due celle “figlie”.
Entrambe le cellule figlie hanno gli stessi cromosomi tra loro e il genitore. Sono indicati come diploidi perché hanno due copie complete dei cromosomi.
Meiosi
La meiosi crea cellule sessuali, come lo sperma maschile e le cellule uovo femminili.Nella meiosi, una piccola porzione di ciascun cromosoma si stacca e si attacca a un altro cromosoma; questo è chiamato ricombinazione genetica.
Ciò significa che ciascuna delle nuove cellule ha un set unico di informazioni genetiche. È questo processo che consente la diversità genetica.
Quindi, in breve, la mitosi ci aiuta a crescere e la meiosi ci assicura che siamo tutti unici.
Tipi di cellule
Quando si considera la complessità del corpo umano, non sorprende che ci siano centinaia di diversi tipi di cellule. Di seguito è riportata una piccola selezione di tipi di cellule umane:
Cellule staminali
Le cellule staminali sono cellule che devono ancora scegliere ciò che stanno per diventare. Alcuni si differenziano per diventare un certo tipo di cellula e altri si dividono per produrre più cellule staminali. Si trovano nell’embrione e in alcuni tessuti adulti, come il midollo osseo.
Cellule ossee
Esistono almeno tre tipi principali di cellule ossee:
- Osteoclasti, che dissolvono l’osso.
- Osteoblasti, che formano nuovo osso.
- Osteociti, che sono circondati da ossa e aiutano a comunicare con altre cellule ossee.
Cellule del sangue
Esistono tre tipi principali di cellule del sangue:
- globuli rossi, che trasportano l’ossigeno in tutto il corpo
- globuli bianchi, che fanno parte del sistema immunitario
- piastrine, che aiutano il coagulo di sangue per prevenire la perdita di sangue dopo l’infortunio
Cellule muscolari
Chiamati anche miociti, le cellule muscolari sono lunghe cellule tubulari. Le cellule muscolari sono importanti per una vasta gamma di funzioni, tra cui movimento, supporto e funzioni interne, come la peristalsi: il movimento del cibo lungo l’intestino.
Cellule dello sperma
Queste cellule a forma di girino sono le più piccole del corpo umano.
Sono mobili, nel senso che possono muoversi. Raggiungono questo movimento usando la loro coda (flagello), che è pieno di mitocondri che danno energia.
Le cellule dello sperma non possono dividersi; trasportano solo una copia di ciascun cromosoma (aploide), a differenza della maggior parte delle cellule, che portano due copie (diploide).
Cellula uovo femminile
Rispetto alla cellula spermatica, la cellula uovo femminile è un gigante; è la più grande cellula umana. La cellula uovo è anche aploide in modo che il DNA dello sperma e dell’uovo possano combinarsi per creare una cellula diploide.
Cellule di grasso
Le cellule grasse sono anche chiamate adipociti e costituiscono il principale costituente del tessuto adiposo. Contengono grassi immagazzinati chiamati trigliceridi che possono essere utilizzati come energia quando necessario. Una volta che i trigliceridi sono esauriti, le cellule adipose si restringono. Gli adipociti producono anche alcuni ormoni.
Cellule nervose
Le cellule nervose sono il sistema di comunicazione del corpo. Chiamati anche neuroni, consistono in due parti principali: il corpo cellulare ei processi nervosi. Il corpo centrale contiene il nucleo e altri organelli, ei processi nervosi (assoni o dendriti) corrono come dita lunghe, trasportando messaggi in lungo e in largo. Alcuni di questi assoni possono essere lunghi oltre 1 metro.
In poche parole
Le cellule sono tanto affascinanti quanto diverse. In un certo senso sono città autonome che funzionano da sole, producendo la propria energia e proteine; in un altro senso, fanno parte dell’enorme rete di cellule che crea tessuti, organi e noi.
