LA CELLULA La cellula è la più piccola parte di un organismo capace di esprimere tutte le proprietà vitali dell’organismo stesso , e le 4 proprietà fondamentali sono : METABOLISMO, MOBILITà , ADATTAMENTO , RIPRODUZIONE. La dimensione della cellula si misura in micron , 1 millimetro = 1\1000 di micron Dal punto di vista metabolico dobbiamo considerare che la vita sulla terra è parte di un’evoluzione , nell’origine della vita dobbiamo fare riferimento agli archebatteri che sopravvivono ad ambienti estremi come quello appunto dell’origine della vita. Il carbonio con la sua struttura chimica, la sua valenza e la capacità di formare legami con gli altri elementi è l’elemento più importante delle macromolecole . L’ossigeno nella terra arrivo molto tardi grazie a delle alghe marine . Fu un vero cambiamento , queste specie che riuscivano a vivere senza ossigeno , potevano utilizzare la luce come fonte energetica e formare l’ossigeno , quindi solo le specie che sapevano usare l’ossigeno potevano sopravvivere e queste erano quelle che contenevano dei batteri , perché i batteri riescono a sopravvivere nei cambiamenti , e in questo cambiamento ( arrivo dell’ossigeno sulla terra) i batteri sono stai gli unici a sopravvivere dentro la cellula e sopravvivevano quindi sono quelle cellule; nasce una teoria che viene chiamata endosimbiontica . I batteri hanno potuto colonizzare in questo lunghissimo periodo perché sapevano usare il carbonio . Il metabolismo è il complesso di reazioni che avvengono nelle nostre cellule . L’energia necessaria per espletare qualsiasi attività muscolare o funzione biologica deriva dalla trasformazione in tre nutrienti: lipidi, proteine , carboidrati. Equazione generale della respirazione cellulare La perdita di elettroni viene detta ossidazione . Durante la respirazione cellulare il glucosio viene ossidato cedendo elettroni all’ossigeno . L’acquisto di elettroni viene detto riduzione . Durante la respirazione cellulare l’ossigeno viene ridotto accettando elettroni perduti dal glucosio . La rapida cessione degli elettroni genera energia chimica in piccole quantità che la cellula può utilizzare in modo produttivo. L’ ossigeno è fortemente elettronegativo in quanto mancano 2 elettroni per raggiungere l’ottetto, è il nostro accettare di elettroni . Dalle nostre macromolecole in presenza di ossigeno ricaviamo energetica sotto forma di atp, l’ossigeno strappa elettroni dall’idrogeno che è l’elemento meno elettronegativo. Più mitocondri funzionali hai e più energia produci. Avremo una resa energetica maggiore. App Sinai permette di aggiungere un gruppo fosfato per l’adp, è quindi l’enzima chiave presente nelle creste mitocondriali per la sintesi dell’atp. L’Aspetto celebrale per l’uomo come homo sapiens è dovuto ad una conseguenza del bipedismo cioè del camminare. LA COMPOSIZIONE CHIMICA DELLA CELLULA Gli elementi chimici che si trovano in natura sono : il carbonio (C), 97% l’ossigeno (O), elementi primari l’azoto (N), plastici l’idrogeno (H) e seguono lo zolfo (S) e il fosforo (P) Sali inorganici : sotto forma dissociata di ioni idrati, cationi (K+, Na+, Ca++, Mg++); anioni (Cl - , HCO3 - , H2PO4 - , SO4 --). Pochi elementi, principalmente metalli si trovano in piccole dosi ma svolgono importanti funzioni catalitiche per le attività metaboliche (Mn, Fe, Co, Cu, Mo, I, Br, V, Al, Se). Componenti chimici della cellula possono essere classificati in : COMPOSTI INORGANICI : acqua, sali minerali. COMPOSTI ORGANICI : glucidi, lipidi, proteine, acidi nucleici, precursori e prodotti metabolici. Altri componenti organici : vitamine e ormoni Il protoplasma delle cellule animali e vegetali è costituito dal : 75-85 % di acqua 10-20 % di proteine 2-3 % di lipidi 1-1.5 % di acidi nucleici 1.0 % di glucidi 1.0 % di sali minerali 48 I COMPONENENTI INORGANICI : L’ACQUA Nella cellula l’acqua è presente sotto due forme : l’acqua libera 95% del tot. (solvente e mezzo disperdente per le macromolecole). l’acqua legata 5% del tot. (legata alle proteine). l’ acqua esogena che gli organismi introducono come tale o negli alimenti. l’acqua endogena rappresentata da quelle molecole che si possono formare come prodotto di un processo metabolico. +H H+ + + + O = - O - = ___ ___ - A causa della distribuzione asimmetrica delle cariche una molecola d’acqua si comporta come un dipolo. 49 I COMPONENENTI INORGANICI : I MINERALI sali di calcio sali di magnesio presenti in notevoli percentuali sali di potassio sali di sodio I sali più comuni nelle cellule sono : I cloruri (di sodio, potassio ecc. ) I fosfati (di calcio, sodio, magnesio ecc.) I bicarbonati (di sodio, potassio ecc.) I carbonati I nitrati I solfati I sali si trovano quasi sempre in forma ionizzata sono importanti per la regolazione dell’ equilibrio ionico, di quello osmotico e per l’ equilibrio acidobasico 50 I COMPONENENTI ORGANICI LIPIDI * GLUCIDI * PROTIDI * ACIDI NUCLEICI * comprendono composti macromolecolari da cui dipendono le proprietà strutturali della cellula. Le macromolecole sono formate da unità che si ripetono e che sono legate fra loro da legami covalenti Queste unità sono dette monomeri e la macromolecola che ne risulta è un polimero Polimerizzazione : processo di unione dei monomeri Omopolimeri quando la macromolecola deriva dall’associazione di monomeri identici (glicogeno) Eteropolimeri quando la macromolecola risulta formata dalla combinazione di due o più specie molecolari diverse (proteine, acici nucleici ) LA CELLULA PROCARIOTICA Cellula batterica grandezza che va da 0-5 u Internamente abbiamo il dna che viene chiamato dna circolare. CELLULA EUCARIOTICA Nucleo organello più voluminoso collegato con il reticolo endoplasmatico , liscio o rugoso , RDR fa parte degli orfanelli endomembranoso . Poi abbiamo mitocondri con membrana esterna e interna , con creste simile a quella batterica originaria, perossisomi e lisosomi. La cellula degli eucarioti in genere presentano dimensioni 10 volte maggiori rispetto quelle dei procarioti Come le cellule dei procarioti dispongono di : una membrana plasmatica, di un citosol e di ribosomi. Diversamente dalle cellule dei procarioti presentano: un citoscheletro che stabilizza la forma cellulare e mobilita i materiali necessari al metabolismo; molti tipi differenti di comparti delimitati da membrane. VIRUS Contengono informazioni genetiche I virus rappresentano le forme di vita più semplici che si conoscano, si suppone siano forme di transizione tra la sostanza vivente e non vivente. Con i virus si passa dalla vita a livello cellulare alla vita a livello molecolare : organizzazione sub-cellulare Vivono e si riproducono all’interno di cellule eucariotiche, o di cellule batteriche (batteriofagi o fagi) Non possiedono vita autonoma non hanno struttura cellulare in quanto privi di nucleo di citoplasma e di membrana CELLULA Con il microscopio ottico non riusciamo a vedere la cellula ma abbiamo bisogno del microscopio elettronico .
