Indice
Tema
INTRODUZIONE
ORGANULI E SISTEMI DI
MEMBRANE
COMUNICAZIONE TRA
CELLULE
LA CELLULA
LA MEMBRANA CELLULARE
IL CITOPLASMA
IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
INIZIO
INTRODUZIONE
Le prime strutture cellulari sono state descritte nelle piante nel Seicento e nel Settecento. Intorno alla metà del
Seicento, Marcello Malpighi nelle sue osservazioni microscopiche aveva individuato nei tessuti vegetali corpuscoli
che
aveva
chiamato
utricoli.
La parola "cellula" fu introdotta pochi anni più tardi dallo studioso inglese Robert Hooke che osservando al
microscopio sottili fette di sughero, aveva notato che ciascuna di esse era costituita da una rete di spazi
apparentemente vuoti, simili a piccole celle, che chiamò appunto "cellule".
Intorno al 1832 Jan E. Purkinje, rilevò la presenza di cellule nei tessuti animali e coniò il termine protoplasma per
indicare il materiale cellulare.
Nel 1838 il botanico Mathias J. Schleiden e il fisiologo Theodor Schwann in seguito ad osservazioni condotte
sulle piante e su embrioni di rana e di maiale avanzarono per la prima volta l’idea che tutti gli organismi viventi
fossero formati da cellule.
A partire dal 1860, grazie a nuove tecniche di colorazione e a microscopi più potenti, si cominciarono a studiare le
strutture subcellulari e si cominciò a comprendere i meccanismi di duplicazione del nucleo cellulare, della
membrana, dei cromosomi e il loro ruolo nella divisione cellulare.
Tra il 1940 e il 1950, lo sviluppo del microscopio elettronico ha permesso di comprendere meglio il ruolo di
specifiche strutture cellulari come i mitocondri, i cloroplasti, i ribosomi e il reticolo endoplasmatico.
Esistono molti tipi di cellule che differiscono per dimensioni, forma e funzioni: negli organismi pluricellulari
possono essere presenti fino a centinaia di tipi diversi, organizzati in tessuti e organi.
Come già sappiamo esistono due classi fondamentali di cellule: procariote ed eucariote. Le due classi hanno in
comune alcune caratteristiche di base: in particolare tutte le cellule possiedono una membrana cellulare (o
membrana plasmatica) molto sottile, il loro interno è costituito dal citoplasma, tutte le cellule possiedono il materiale
genetico.
Le cellule eucariote possiedono al loro interno un complesso sistema di membrane e vari organi in miniatura, detti
organuli, che permettono alle cellule di svolgere le loro attività. Sono inoltre caratterizzate da un nucleo circondato
da una membrana nucleare che contiene il materiale genetico organizzato in elementi detti cromosomi.
Le cellule procariote non possiedono nucleo e di conseguenza il loro materiale genetico è sparso nel citoplasma.
Esistono anche delle differenze tra le cellule animali e quelle vegetali. Le cellule delle piante hanno un rivestimento
in più, la parete cellulare, formata da cellulosa e inoltre possiedono organuli caratteristici: i vacuoli, e i cloroplasti.
INTRODUZIONE
ORGANULI E SISTEMI DI
MEMBRANE
COMUNICAZIONE TRA
CELLULE
LA MEMBRANA CELLULARE
IL CITOPLASMA
IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
INIZIO
LA MEMBRANA CELLULARE
Ciascuna cellula è racchiusa in una membrana il cui spessore può variare da 7 a 10 nanometri, cioè da 7 a 10
milionesimi di millimetro. Essa non è visibile con il microscopio ottico mentre al microscopio elettronico appare
come una sottile linea doppia.
La membrana plasmatica, o membrana cellulare, delimita l’estensione della cellula e contribuisce a mantenerla
separata dall’ambiente circostante; inoltre controlla l’entrata di sostanze nutritive e l’uscita di quelle di rifiuto e
agisce come sensore di segnali esterni, dando alla cellula la possibilità di rispondere a vari stimoli. Alcune
membrane cellulari sono in grado di generare segnali destinati alle membrane di altre cellule.
I costituenti principali della membrana plasmatica sono i lipidi, le proteine e, in alcuni casi, i carboidrati.
La membrana cellulare degli eucarioti è costituita da un doppio strato di fosfolipidi nel quale sono immerse delle
molecole di proteine che svolgono funzioni ben precise: alcune trasportano sostanze specifiche all’interno e
all’esterno della cellula, alcune formano canali o pori attraverso cui possono passare molecole polari per le quali il
doppio strato lipidico costituisce una barriera, altre proteine funzionano da recettori, cioè da siti specifici a cui si
legano particolari sostanze come gli ormoni, altre ancora svolgono il ruolo di catalizzatori di alcune reazioni
enzimatiche.
Nella parte interna del doppio strato, oltre alle molecole proteiche, vi sono molecole di colesterolo che
contribuiscono a dare rigidità e stabilità alla membrana.
I carboidrati presenti nella membrana sono oligosaccaridi, ovvero brevi catene costituite da poche molecole di
zuccheri semplici. Queste catene sono a loro volta legate a proteine o lipidi formando rispettivamente glicoproteine e
glicolipidi.
Il trasporto attraverso la membrana avviene con varie modalità
Le membrane cellulari sono membrane semi-permeabili, che si lasciano attraversare soltanto da determinate
sostanze. Le sostanze possono entrare e uscire dalla cellula secondo diverse modalità.
Inoltre il passaggio di sostanze attraverso la membrana può avvenire in forma passiva, senza spesa di energia,
oppure in forma attiva con dispendio di energia che viene fornita dalla demolizione dell’ATP.
Il trasporto passivo avviene per diffusione o per osmosi
La diffusione attraverso la membrana cellulare interessa molecole di sostanze chimiche semplici come l’acqua,
l’ossigeno, l’anidride carbonica e poche altre. La diffusione si verifica quando c’è un gradiente di concentrazione,
vale a dire una diversa distribuzione di una di queste sostanze tra l’esterno e l’interno della cellula. Le molecole
della sostanza tendono a passare spontaneamente dalle zone in cui sono più concentrate a quelle in cui sono meno
concentrate. Il passaggio avviene sia dall’esterno verso l’interno che in senso contrario e prosegue fino a quando non
sia stata raggiunta un’eguale concentrazione della sostanza sui due lati della membrana.
L’osmosi rappresenta un tipo particolare di diffusione nel quale a muoversi attraverso una membrana
semipermeabile è l’acqua. Il movimento dell’acqua è causato dalla differenza di concentrazione, è continuo ed è
diretto dall’ambiente in cui la concentrazione di acqua è maggiore e quindi minore quella delle sostanze disciolte
(ambiente ipotonico) verso quello in cui c’è maggior concentrazione di sostanze disciolte e quindi minor
concentrazione di acqua (ambiente ipertonico).
I processi di diffusione e di osmosi riguardano solo poche sostanze e non sono sufficienti a garantire alla cellula tutti
gli scambi con l’ambiente esterno di cui ha bisogno. Infatti il doppio strato lipidico è relativamente impermeabile a
molecole di grandi dimensioni, alle molecole polari e agli ioni.
Alcune molecole di grandi dimensioni, alcuni ioni e molecole polari hanno tuttavia un ruolo importante in molti
processi cellulari e quindi devono poter attraversare la membrana. Piccoli ioni quali K+, Na+, Cl- possono
attraversarla utilizzando canali formati da proteine (canali proteici).
Nel trasporto per diffusione facilitata intervengono particolari proteine trasportatrici (carrier) che si combinano
temporaneamente con le particelle da trasportare accelerandone il movimento attraverso la membrana. Il movimento
avviene comunque sempre secondo il gradiente di concentrazione della sostanza, cioè dalla regione in cui ha
concentrazione più alta verso la regione in cui ha concentrazione più bassa.
Il trasporto attivo avviene anche contro il gradiente di concentrazione
Molte sostanze sono richieste dalla cellula con concentrazioni più alte rispetto a quelle esterne.Tali sostanze quindi,
devono muoversi contro il gradiente di concentrazione. In questi casi intervengono meccanismi di trasporto attivo
che richiedono un dispendio di energia.
Responsabili del trasporto attivo sono particolari sistemi, detti pompe, che utilizzano l’energia proveniente dalla
demolizione dell’ATP. Queste "pompe" si formano perché in tutte le cellule esiste una differenza di concentrazione
di ioni ai due lati della membrana, detta potenziale di membrana. Un esempio è la cosiddetta pompa sodiopotassio, presente in tutte le cellule animali: lo ione sodio (Na+) è circa 10 volte più concentrato all’esterno della
cellula mentre lo ione potassio (K+) è circa 20 volte più concentrato all’interno. Questo gradiente di concentrazione è
prodotto da una proteina, chiamata Na+K+ATP-asi, che trasporta i due ioni contro gradiente (escono 3 ioni Na+ ogni
due ioni K+ che entrano) utilizzando l’energia fornita dall’ATP. Particolari proteine di trasporto utilizzano l’energia
fornita dal gradiente per trasportare grosse molecole utili dall’ambiente esterno all’interno della cellula anche contro
il loro gradiente di concentrazione.
Il trasporto di materiali di maggiori dimensioni avviene per citosi
Fino ad ora abbiamo parlato del trasporto di molecole e ioni, ma in alcuni casi anche materiali di maggiori
dimensioni come particelle di cibo e cellule intere, devono poter entrare e uscire dalle cellule. In questi casi il
trasporto viene operato dalla stessa membrana cellulare mediante i processi di citosi che si dividono in endocitosi ed
esocitosi.
Nell’endocitosi piccole porzioni di membrana si sollevano dalla superficie cellulare e si uniscono in modo da
formare delle vescicole; le vescicole inglobano materiali che poi portano dentro la cellula. Quando le sostanze
trasportate sono liquide si parla di pinocitosi, mentre quando si tratta di materiali solidi si usa il termine fagocitosi.
Le vescicole che si formano per endocitosi si fondono con i lisosomi, organuli cellulari che contengono una grande
varietà di enzimi in grado di scomporre le macromolecole nei loro costituenti elementari. Terminato questo
processo, la porzione di membrana plasmatica che componeva la vescicola torna al suo luogo d’origine fondendosi
con la superficie cellulare. Il processo dell’endocitosi negli organismi unicellulari coincide con la nutrizione.
L’esocitosi consiste nella fusione di vescicole, che si formano dentro la cellula, con la membrana plasmatica
ed ha come risultato il trasporto verso l’esterno di particelle di grandi dimensioni. Attraverso l’esocitosi la cellula
elimina le sostanze di rifiuto e invia all’esterno alcune sostanze non di rifiuto elaborate precedentemente (ormoni,
enzimi, neurotrasmettitori, ecc.).
Plasmolisi e turgescenza sono conseguenza del flusso d'acqua nelle cellule
Se una cellula animale, come un globulo rosso del sangue, è immersa in una soluzione ipertonica, cioè in una
soluzione nella quale la concentrazione salina è superiore a quella esistente all’interno della cellula, la cellula si
disidrata, perde turgore e si raggrinzisce: tale fenomeno si chiama plasmolisi e determina sempre un danno più o
meno grave.
Se invece la cellula si trova in una soluzione con una concentrazione salina uguale a quella del suo contenuto
cellulare, cioè in una soluzione isotonica, la cellula è in equilibrio osmotico con il mezzo circostante e quindi non
risente alcun effetto.
Se, infine, una cellula è messa in una soluzione meno concentrata del contenuto cellulare, cioè in una soluzione
ipotonica, essa assorbe l’acqua, si rigonfia, diventa turgida e, se la pressione interna è notevole, può anche
scoppiare.
Plasmolisi e turgescenza hanno effetti un po’ diversi sulle cellule vegetali, perché in queste è presente una parete
cellulare rigida. Quando una pianta perde più acqua con la traspirazione di quanta ne assorbe attraverso le radici, le
cellule vanno incontro a plasmolisi e, se il fenomeno si protrae abbastanza a lungo la pianta appassisce. Quando
invece una pianta ha a disposizione una quantità sufficiente di acqua le sue cellule diventano turgide ma non
scoppiano grazie alla presenza della robusta parete cellulare.
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ORGANULI E SISTEMI DI
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CELLULE
LA MEMBRANA CELLULARE
IL CITOPLASMA
IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
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IL CITOPLASMA
L’interno della cellula è riempito dal citoplasma, una matrice acquosa colloidale che contiene gli organuli e alcuni
sistemi di membrane. Il citoplasma occupa circa la metà del volume totale della cellula e vi si trovano disperse tutte
le sostanze chimiche vitali tra cui sali, ioni, zuccheri, una grande quantità di enzimi e proteine e la maggior parte
dell’RNA. L’acqua costituisce circa l’80% delle sostanze contenute nel citoplasma. Il citoplasma può cambiare il
suo stato fisico in funzione delle diverse condizioni ambientali e delle diverse fasi di attività della cellula, passando
dallo stato di gel allo stato di sol e viceversa. Nel primo caso (citogel) è molto viscoso e si presenta sotto la forma di
una massa solida omogenea, nel secondo caso (citosol) è poco viscoso e appare come una sospensione liquida in
movimento.
Nelle cellule eucariote, il citoplasma contiene un’intelaiatura formata da una complessa rete di filamenti costituiti da
proteine fibrose che costituiscono il citoscheletro. Il citoscheletro conferisce alla cellula la sua forma caratteristica,
rende possibili gli spostamenti degli organuli cellulari e coordina funzioni biologiche fondamentali, come la
divisione cellulare.
I filamenti proteici che formano il citoscheletro si possono dividere, sulla base delle loro dimensioni, in tre tipi
principali: microfilamenti, filamenti intermedi e microtubuli.
I microfilamenti, presenti sotto la membrana cellulare, sono filamenti proteici dal diametro di 5-6 nanometri
costituiti da una proteina denominata actina. Nelle cellule muscolari l’actina si associa ad un’altra proteina, la
miosina, per formare fibre in grado di permettere la contrazione dei muscoli. Nelle cellule non muscolari i
microfilamenti fanno da supporto a varie strutture cellulari.
I microtubuli sono strutture dinamiche che vengono formate e distrutte in continuazione: sono dei tubi cavi
sottilissimi costituiti da una proteina chiamata tubulina. Nella cellula vi sono dei centri di organizzazione dei
microtubuli che dirigono la loro formazione: i centrioli, i corpi basali delle ciglia e i centromeri.
I filamenti intermedi infine hanno un diametro di 8-10 nanometri e contribuiscono a dare forma alla cellula.
I centrioli sono organuli a forma di cilindro cavo che svolgono la funzione di centri organizzatori della struttura
interna di ciglia e flagelli e in questo caso sono chiamati corpi basali. Inoltre, tutte le cellule possiedono una struttura
denominata centrosoma, costituita da una coppia di centrioli, che svolge un’importante funzione quando una cellula
si riproduce.
Le ciglia e i flagelli sono sottilissimi prolungamenti mobili presenti sulla superficie di molti tipi di cellule; sono
formati da microtubuli organizzati in modo specifico. Le ciglia sono appendici simili a capelli che hanno la funzione
di spostare i liquidi extracellulari, ma possono anche dotare alcune cellule di movimento. Ogni ciglio compie
singolarmente un movimento simile a un colpo di frusta e nel loro insieme le ciglia si agitano in sincronia creando
un movimento ondulatorio sulla superficie cellulare.
I Protozoi usano le ciglia tanto per muoversi che per procacciarsi particelle di cibo, facendo avanzare con il loro
battito le particelle che si trovano nei liquidi all’esterno della cellula.
I flagelli, caratteristici degli spermatozoi (le cellule riproduttive maschili), di alcuni protozoi e di altri tipi cellulari,
possiedono la stessa struttura delle ciglia, ma sono molto più lunghi. Il loro movimento è quasi sinusoidale.
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ORGANULI E SISTEMI DI
IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
MEMBRANE
COMUNICAZIONE TRA
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CELLULE
ORGANULI E SISTEMI DI MEMBRANE
I
mitocondri
Per compiere le loro funzioni le cellule consumano energia che proviene da reazioni chimiche; queste reazioni
chimiche avvengono principalmente nei mitocondri, organuli siti nel citoplasma che possono essere paragonati a
microscopiche
centrali
energetiche.
I mitocondri hanno forma cilindrica e sono lunghi circa 7 micron con un diametro compreso tra 0,5 e 1 micron. Sono
dotati di una doppia membrana: la membrana esterna è liscia, quella interna è organizzata in pieghe (creste) che
fanno aumentare la superficie utile e dividono lo spazio interno in compartimenti. All’interno dei mitocondri si
trovano enzimi, coenzimi, acqua, fosfati e molte altre molecole necessarie per il processo di respirazione cellulare
attraverso
il
quale
viene
prodotta
energia.
I mitocondri hanno il loro proprio DNA e sono dotati di ribosomi e di RNA, fatto che consente loro di sintetizzare
alcune proteine. Un’altra caratteristica importante dei mitocondri degli animali superiori è che al momento della
riproduzione
sessuata
vengono
trasmessi
ai
figli
solo
dalla
madre.
Alcune caratteristiche dei mitocondri, come la possibilità di sintetizzare proteine e la capacità di autoriprodursi,
rendono questi organuli estremamente interessanti per gli studi sull’evoluzione delle cellule eucariote. Secondo
alcuni ricercatori, tra i quali la biologa Lynn Margulis, i mitocondri sarebbero stati in origine dei batteri, che
utilizzavano ossigeno per la propria respirazione. Questi batteri sarebbero stati incorporati nel citoplasma delle
cellule eucariote di altri organismi unicellulari e sarebbero passati a condurre una vita in stretta associazione con
questi organismi: in questo modo la cellula ospite avrebbe beneficiato dell’energia prodotta dal batterio, mentre
quest’ultimo, in cambio, avrebbe potuto disporre di una fonte di sostanze nutritive. Con il tempo l’evoluzione
avrebbe reso sempre più stretto questo legame fino a trasformare i batteri in organuli delle cellule eucariote.
Organuli del sistema di membrane interne
Alcuni organuli collaborano tra loro in modi diversi; nel loro insieme essi costituiscono il sistema di membrane
interne o sistema endomembranoso. Alcuni di questi organuli sono connessi direttamente uno all’altro, altri
interagiscono per mezzo di vescicole che trasportano materiali da un luogo all’altro all’interno della cellula. Le
strutture più importanti tra quelle che costituiscono questo sistema endomembranoso sono: il reticolo
endoplasmatico, la membrana nucleare esterna, il complesso del Golgi, i lisosomi e i vacuoli.
Il reticolo endoplasmatico è una rete complessa di cisterne appiattite e tubuli intercomunicanti nella quale vengono
costruite quasi tutte le macromolecole destinate sia all’interno che all’esterno della cellula: le proteine di membrana,
i lipidi del reticolo endoplasmatico stesso, del Golgi, dei lisosomi e della membrana plasmatica. Sempre in questa
struttura
vengono
incanalate
le
sostanze
che
devono
essere
trasportate
nella
cellula.
Nel reticolo endoplasmatico si distinguono due porzioni: il reticolo endoplasmatico liscio, e il reticolo
endoplasmatico rugoso. Il reticolo endoplasmatico rugoso presenta la superficie esterna coperta di ribosomi, che
sono i siti in cui vengono costruite le proteine.
L’apparato del Golgi è una sede di transito e di elaborazione di molte sostanze; è composto da insiemi di cisterne
rivestite da una membrana e disposte a formare una struttura che assomiglia a una pila di piatti. Questi insiemi
vengono chiamati complessi del Golgi o dittiosomi.
I lisosomi sono vescicole contenenti un’altissima concentrazione di enzimi digestivi. Questi organuli vengono
prodotti dall’apparato del Golgi, dalle cui cisterne successivamente si distaccano, e svolgono fondamentalmente due
diverse funzioni: la prima consiste nella digestione di materiali provenienti dall’esterno (eterofagia), la seconda è
quella di digerire alcune porzioni della cellula stessa (autofagia). L’autofagia permette alle cellule di liberarsi di
sostanze tossiche che, accumulandosi, potrebbero danneggiarla.
I vacuoli sono vescicole piene d’acqua contenente in soluzione sali e varie sostanze. La membrana che delimita ogni
vacuolo, detta tonoplasto, è responsabile del "tono" o tensione cellulare nelle cellule vegetali. Attraverso questa
membrana, infatti, il vacuolo assume o perde acqua modificando il turgore della cellula. Altri componenti del succo
vacuolare sono amminoacidi, zuccheri, proteine, sostanze minerali o di riserva, prodotti di rifiuto. Il vacuolo
contiene anche alcuni pigmenti, detti antocianine, responsabili dei colori blu, viola, rosso porpora o rosso scuro di
fiori, frutti e steli: gli stessi pigmenti che si formano ogni anno in risposta al freddo, contemporaneamente alla
degradazione della clorofilla, dando alle foglie la tipica colorazione autunnale.
Il vacuolo delle cellule vegetali è capace di inglobare e degradare organuli cellulari invecchiati come ribosomi,
mitocondri o plastidi.
Perossisomi
e
ribosomi
I perossisomi o microsomi sono organuli specializzati in particolari reazioni di ossidazione. Questi organuli si
trovano in abbondanza nelle cellule del fegato (cellule epatiche), in quelle renali e in molti altri tipi di cellule sia
animali che vegetali. Il loro nome deriva dalle particolari reazioni ossidative che si svolgono al loro interno: le
perossidazioni. Questo tipo di reazione è particolarmente importante nelle cellule epatiche e renali, poiché
contribuisce a eliminare sostanze tossiche che entrano nel circolo sanguigno.
Sia le cellule eucariote che le cellule procariotie contengono ribosomi, piccoli corpi sferoidali formati da due parti
più piccole, cioè da due subunità, entrambe di forma tondeggiante. Ciascuna subunità è formata da molecole di RNA
associate a proteine. È a livello di questi organuli che avviene la sintesi delle proteine. Nelle cellule eucariote i
ribosomi possono essere liberi nel citoplasmatica oppure aderire alle membrane del reticoloendoplasmatico. Nelle
cellule eucariote si trovano ribosomi anche all’interno dei mitocondri e dei cloroplasti.
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LA MEMBRANA CELLULARE
IL CITOPLASMA
ORGANULI E SISTEMI DI
IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
MEMBRANE
COMUNICAZIONE TRA
INIZIO
CELLULE
IL NUCLEO
Il nucleo delle cellule eucariote è il compartimento in cui è racchiuso il materiale genetico depositario delle
informazioni che determinano la struttura della cellula, dirigono le sue funzioni e le danno la possibilità di
duplicarsi.
Il nucleo è delimitato da una membrana nucleare ed è costituito da una porzione fluida, il nucleoplasma, in cui è
dispersa la cromatina. Al suo interno si trovano inoltre una o più zone maggiormente dense, i nucleoli.
Il nucleoplasma è una matrice gelatinosa contenente ioni, proteine, enzimi e nucleotidi.
La cromatina è la forma in cui appare il materiale genetico (DNA) quando la cellula non è impegnata nella divisione
cellulare. Nel momento in cui la cellula deve riprodursi, cioè dividersi per dare luogo a due cellule figlie, la
cromatina subisce una spiralizzazione, cosicché il materiale genetico appare in una forma diversa: i cromosomi,
corpi di forma bastoncellare intensamente colorati. Oltre al DNA i cromosomi contengono molecole di proteine
chiamate istoni.
I nucleoli sono piccoli corpi sferici che scompaiono quando ha inizio la divisione cellulare; queste formazioni sono i
siti in cui viene sintetizzato l’RNA ribosomale.
Il nucleo ha forma, dimensioni, posizione e aspetto variabili nelle diverse cellule in relazione al differenziamento
delle funzioni e in una stessa cellula nelle varie fasi del ciclo vitale. Tutte le cellule eucariote ne sono provviste, con
poche eccezioni, come quella rappresentata dai globuli rossi dei mammiferi, e alcune ne contengono più di uno.
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IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
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COMUNICAZIONE TRA
INIZIO
CELLULE
CELLULE VEGETALI
Ogni cellula vegetale è delimitata da una parete situata esternamente alla membrana plasmatica e costituita
essenzialmente da cellulosa. La parete cellulare costituisce una protezione per la cellula, ne determina la forma ed è
responsabile del suo turgore. Il turgore delle cellule vegetali fa sì che le piante abbiano una posizione eretta e che le
foglie siano distese.
Le pareti cellulari costituiscono anche un sistema di canali entro cui circola l’acqua con le varie sostanze in essa
disciolte. Un altro componente importante della parete è la lignina, molecola complessa, rigida, che si deposita
soprattutto nelle cellule con funzione di sostegno come quelle formano il legno.
Cutina, suberina e cere sono sostanze grasse e impermeabili che si depositano sulle pareti delle cellule di
rivestimento allo scopo di limitare la perdita d’acqua da parte della pianta.
Le cellule vegetali contengono i plastidi, organuli contenenti DNA e capaci di dividersi entro la cellula. In base alle
funzioni
svolte
si
dividono
in
cloroplasti,
cromoplasti
e
leucoplasti.
I cloroplasti sono la sede in cui avviene la fotosintesi, e hanno colore verde perché, tra i vari pigmenti che
contengono, prevale la clorofilla. Entro ciascun cloroplasto alcune serie di membrane interne dette tilacoidi, sono
immerse in una sostanza incolore chiamata stroma. I tilacoidi, simili a sacchi appiattiti, sono disposti l’uno sull’altro
come monete formando pile che vengono chiamate grana. I grana a loro volta sono collegati da connessioni
chiamate intergrana. Nei grana sono inglobate le molecole di clorofilla, che insieme ad altri pigmenti come i
carotenoidi
svolgono
un
ruolo
importante
nella
fotosintesi.
I leucoplasti sono plastidi incolori perché privi di pigmenti. Hanno la funzione di accumulare sostanze di riserva
come amido, oli e proteine e sono abbondanti in alcune parti della pianta come le radici, i bulbi o i tuberi.
I cromoplasti si trovano soprattutto nei fiori o nei frutti gialli, arancioni e rossi perché contengono i pigmenti così
colorati detti carotenoidi.
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LA MEMBRANA CELLULARE
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IL NUCLEO
LE CELLULE VEGETALI
MEMBRANE
COMUNICAZIONE TRA
INIZIO
CELLULE
COMUNICAZIONE TRA CELLULE
Le cellule devono comunicare tra loro per coordinare le attività dei tessuti e degli organi e la comunicazione
riguarda sia cellule contigue che cellule tra loro distanti. La comunicazione tra cellule distanti si realizza attraverso
sostanze che fungono da messaggeri chimici; queste sostanze vengono trasportate da una cellula all’altra e, una volta
raggiunta la cellula bersaglio, si legano a recettori presenti sulla superficie, oppure ne attraversano la membrana,
innescando modificazioni chimiche all’interno della cellula.
Le cellule che si trovano a stretto contatto possono comunicare direttamente e scambiarsi materiali. Le cellule
vegetali comunicano attraverso i plasmodesmi, canali che attraversano le pareti cellulari collegando il citoplasma di
una cellula con quello delle cellule adiacenti.
Le cellule animali sono invece collegate da diverse strutture, tra cui le giunzioni comunicanti, aggregati proteici
contenenti canali che permettono il transito di ioni e piccole molecole, come ATP e amminoacidi, da una cellula
all’altra.
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COMUNICAZIONE TRA
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CELLULE
Giuseppe Picciolo
© ottobre 2000
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