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Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino
Le scienze naturali
Osservare i viventi
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La cellula
e le sue strutture
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Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015
Lezione 1
Le cellule
sono microsistemi
complessi
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1. Dalle biomolecole alle cellule
Nelle cellule c’è un’organizzazione
gerarchica della materia: le
biomolecole e l’acqua vengono utilizzate
per costruire e rendere operative le
strutture che insieme cooperano in modo
che la cellula possa crescere, svilupparsi,
riprodursi.
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2. Perché le cellule sono piccole?
Le cellule hanno dimensioni ridotte, in modo da avere una
grande superficie rispetto al loro volume. Ciò garantisce scambi
efficienti con l’esterno.
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3. Osservare le cellule
Le cellule si possono
osservare bene con un
microscopio ottico oppure
ancora più in dettaglio con
un microscopio elettronico.
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Lezione 2
Cellule
procariotiche ed
eucariotiche
a confronto
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4. Le cellule procariotiche hanno
una struttura semplice /1
Le cellule procariotiche hanno sempre quattro strutture:
membrana plasmatica, citoplasma, nucleoide con una
molecola di DNA circolare, ribosomi.
Spesso sono presenti anche parete, capsula, pili e flagelli.
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4. Le cellule procariotiche hanno
una struttura semplice /2
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5. Le cellule eucariotiche sono
suddivise in compartimenti /1
Le cellule eucariotiche contengono nucleo, reticolo
endoplasmatico liscio e granulare, apparato di Golgi e
citoscheletro.
Le cellule vegetali hanno anche parete, vacuolo e
cloroplasti; quelle animali invece hanno lisosomi, centrioli
e in alcuni casi ciglia e flagelli.
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5. Le cellule eucariotiche sono
suddivise in compartimenti /2
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5. Le cellule eucariotiche sono
suddivise in compartimenti /3
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Lezione 3
Gli organuli
delle cellule
eucariotiche
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6. Nucleo, nucleolo e ribosomi
Il nucleo contiene il DNA, sotto
forma di cromatina o
cromosomi.
Il DNA dirige e controlla la
sintesi delle proteine e si duplica
quando avviene la divisione
cellulare.
Nel nucleolo vengono costruite
le subunità dei ribosomi che
sono i siti della sintesi proteica
nel citoplasma.
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7. I mitocondri sono i convertitori
di energia della cellula
I mitocondri sono gli organuli
in cui avviene la respirazione
cellulare, un processo durante
il quale viene prodotto quasi
tutto l’ATP necessario alla
cellula come fonte di energia.
Contengono un proprio DNA e
ribosomi.
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8. Il reticolo endoplasmatico può
essere ruvido o liscio /1
La funzione principale del reticolo endoplasmatico ruvido
(RER) è di immagazzinare e modificare le proteine distribuite
poi ad altre parti del corpo.
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8. Il reticolo endoplasmatico può
essere ruvido o liscio /2
Il reticolo endoplasmatico liscio (REL) sintetizza lipidi e
degrada sostanze tossiche come l’alcol, i farmaci e le droghe.
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9. L’apparato di Golgi modifica e
organizza molecole complesse
L’apparato di Golgi
riceve, per mezzo di
vescicole, le molecole
sintetizzate nel reticolo
endoplasmatico, le
modifica e racchiude in
vescicole quelle destinate
all’utilizzo in altre parti
della cellula.
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10. I lisosomi sono gli «impianti
di smaltimento rifiuti» della cellula
I lisosomi sono vescicole
che si formano
dall’apparato di Golgi;
contengono enzimi
digestivi che consentono
alla cellula di idrolizzare
macromolecole da
eliminare o batteri da
distruggere.
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11. Il citoscheletro, le ciglia e i flagelli
Filamenti del
citoscheletro
Ciglia
Flagelli
Il citoscheletro dà forma e sostegno alle cellule e svolge
funzione di ancoraggio e guida per lo spostamento di
organuli e molecole nella cellula. Molte cellule presentano
anche strutture esterne mobili e filamentose chiamate ciglia
e flagelli.
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Lezione 4
Le cellule vegetali
hanno parete,
cloroplasti e
vacuoli
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12. La parete cellulare fornisce
protezione e sostegno meccanico
La parete cellulare delle
cellule vegetali è composta
in prevalenza da cellulosa e
circonda la membrana
plasmatica della cellula.
Sostiene la cellula,
consente di ridurre la
perdita d’acqua e protegge
dagli attacchi di insetti e altri
animali.
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13. I vacuoli hanno varie funzioni
I vacuoli svolgono
diverse funzioni:
immagazzinamento di
nutrienti, eliminazione
delle scorie, deterrente
per erbivori e insetti,
riproduzione sessuale e
sostegno meccanico.
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14. I cloroplasti sono gli impianti
solari delle cellule vegetali
Il cloroplasto, presente
nelle piante e nelle
alghe, è l’organulo in cui
ha sede la fotosintesi,
ovvero la trasformazione
di energia luminosa in
energia chimica, con
produzione di ossigeno
come sottoprodotto.
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Lezione 5
Le cellule si
riconoscono,
aderiscono l’una
all’altra, comunicano
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15. La membrana plasmatica
identifica la cellula
Ogni cellula del nostro organismo è
dotata di una propria impronta digitale,
determinata da specifiche molecole
incastrate tra i fosfolipidi e sporgenti
sulla superficie esterna della membrana
plasmatica.
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16. L’adesione tra cellule le
mantiene in posizione e consente
loro di comunicare /1
Negli organismi pluricellulari, le cellule aderiscono l’una all’altra
mediante giunzioni occludenti a tenuta stagna, desmosomi
(ponti che saldano le cellule, senza ostacolare lo scambio di
sostanze), o giunzioni serrate (canali aperti per il passaggio
di molecole).
Nelle piante, i plasmodesmi collegano le cellule, consentendo
lo scambio di sostanze.
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16. L’adesione tra cellule le
mantiene in posizione e consente
loro di comunicare /2
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