La cellula: struttura e funzione
Domanda guida — Cos’è una cellula? Come è organizzata e quali sono le sue funzioni negli esseri viventi?
Cos’è una cellula? Come è organizzata e quali sono le sue funzioni negli esseri viventi?
- Comprendere la nozione di cellula come unità del vivente.
- Identificare e descrivere le diverse parti di una cellula.
- Spiegare le funzioni principali della cellula.
- Distinguer le cellule animali da quelle vegetali.
Parte 1: La cellula, unità del vivente
La cellula è l’unità di base del vivente: tutti gli esseri viventi sono costituiti da una o più cellule. Si dice che la cellula è l’unità strutturale del vivente, perché costruisce gli organismi, e l’unità funzionale, perché svolge le funzioni necessarie per la vita.
Nota: i virus non sono costituiti da cellule.
Un essere umano è formato da miliardi di cellule, mentre un batterio è un organismo costituito da una sola cellula.
Storia e scoperta
La cellula è stata osservata nel XVII secolo grazie al microscopio. Nel 1665, Robert Hooke osservò in una fetta di sughero piccole cavità che chiamò "cellule", perché gli ricordavano piccole stanze.
Un microscopio è uno strumento che permette di osservare oggetti molto piccoli, invisibili a occhio nudo.
La cellula è la più piccola struttura vivente capace di svolgere funzioni indispensabili alla vita. Tutti gli esseri viventi conosciuti sono formati da una o più cellule, il che mostra che la cellula è un punto comune fondamentale del mondo vivente. L’invenzione del microscopio ha permesso di scoprire questa organizzazione invisibile a occhio nudo e ha cambiato profondamente la comprensione del vivente. In 6a è importante ricordare soprattutto che la cellula è la base comune a tutti gli esseri viventi, anche se il loro numero di cellule e la loro organizzazione possono essere molto diversi.
Parte 2: La struttura della cellula
Le principali parti di una cellula
- È una sottile pellicola che circonda la cellula.
- Protegge la cellula e controlla gli scambi con l’esterno.
- Permette l’ingresso di alcune sostanze utili e l’uscita di alcuni rifiuti.
- È una sostanza gelatinosa all’interno della cellula.
- Contiene vari elementi della cellula.
- In esso avvengono numerose importanti reazioni chimiche.
- È una struttura presente in molte cellule viventi, specialmente negli animali e nelle piante.
- Contiene il materiale genetico, cioè il DNA.
- Il DNA porta le informazioni necessarie al funzionamento e alla riproduzione della cellula.
Sono strutture specializzate che svolgono funzioni precise nella cellula.
Per esempio:
- I mitocondri partecipano al rilascio di energia utilizzabile dalla cellula.
- I ribosomi partecipano alla fabbricazione delle proteine.
- Altri organuli esistono in certe cellule, ma in 6a è importante soprattutto capire che ogni parte della cellula ha un ruolo.
Differenza tra cellula animale e cellula vegetale
| Elemento | Cellula animale | Cellula vegetale |
|---|---|---|
| Parete cellulare | Assente | Presente, rigida, protegge e aiuta a dare forma |
| Cloroplasti | Assenti | Presenti, permettono la fotosintesi |
| Vacuolo | Piccolo o assente | Grande vacuolo centrale, immagazzina principalmente acqua e altre sostanze |
- Parete cellulare: strato rigido che circonda la membrana delle cellule vegetali.
- Cloroplasti: organuli contenenti clorofilla, che catturano la luce per realizzare la fotosintesi.
- Vacuolo: compartimento pieno di liquido, importante per l’immagazzinamento e il mantenimento della forma della cellula vegetale.
Una cellula non è un semplice "piccolo sacco": ha un’organizzazione precisa. La membrana la delimita e controlla gli scambi, il citoplasma contiene i vari elementi interni e il nucleo contiene il DNA in molte cellule. Alcune strutture specializzate, chiamate organuli, svolgono anche funzioni particolari. Le cellule animali e vegetali hanno punti in comune, ma le cellule vegetali hanno inoltre una parete, i cloroplasti e un grande vacuolo. Queste differenze spiegano perché non hanno esattamente la stessa forma né la stessa funzione.
Parte 3: Le funzioni della cellula
La cellula prende sostanze necessarie alla sua sopravvivenza, come acqua, sali minerali e nutrienti. Le usa per costruire la propria materia e per funzionare.
Molte cellule utilizzano ossigeno e nutrienti per liberare energia utilizzabile. Questa energia è indispensabile per tutte le attività cellulari. Questa trasformazione produce anche anidride carbonica e acqua. In molte cellule questo processo avviene soprattutto nei mitocondri.
La cellula può dividersi per formare due cellule figlie il più delle volte identiche. Questo permette la crescita, la riparazione dei tessuti e, negli organismi unicellulari, la riproduzione.
La cellula espelle sostanze inutili o a volte tossiche. Questo aiuta a mantenere un funzionamento corretto.
Nel corpo umano, le cellule della pelle si rinnovano regolarmente grazie alla divisione cellulare. Le cellule muscolari utilizzano l’energia liberata dalla respirazione cellulare per permettere il movimento.
Una cellula è vivente perché svolge diverse funzioni essenziali. Prende materia dal suo ambiente, produce energia per funzionare, si divide per garantire crescita o rinnovamento ed elimina i suoi rifiuti. Queste funzioni non sono riservate all’organismo intero: esistono già a livello cellulare. Capire questo aiuta a vedere meglio che il funzionamento di un essere vivente si basa in realtà sull’attività di moltissime cellule.
La cellula è l’unità di base del vivente: è la più piccola struttura vivente capace di realizzare funzioni vitali. Comprende una membrana, un citoplasma e spesso un nucleo contenente il DNA, oltre a diverse strutture specializzate. Le cellule animali e vegetali condividono un’organizzazione comune, ma le cellule vegetali hanno in più una parete, dei cloroplasti e un grande vacuolo. Una cellula prende materia, libera energia, si divide ed elimina rifiuti. Capire la cellula permette quindi di comprendere meglio il funzionamento di tutti gli esseri viventi.