Le principali caratteristiche della cellula eucariotica
La cellula eucariotica è il tipo di cellula di cui sono composti animali, piante, funghi, alghe e protozoi. È più complesso della cellula procariotica, che costituisce batteri e archaea.
Queste sono le caratteristiche che definiscono una cellula eucariotica:
Hanno un nucleo
La caratteristica distintiva di ogni cellula eucariotica è la presenza di un nucleo. Questo è delimitato dall'involucro nucleare, formato da una doppia membrana con pori attraverso i quali entrano ed escono componenti cellulari.
Il nucleo può avere uno o più nucleoli, una struttura composta da acido ribonucleico (RNA) e proteine. È qui che vengono prodotte le subunità che serviranno ad assemblare i ribosomi al di fuori del nucleo.
Alcune cellule possono avere più di un nucleo. Questo è il caso di alcune cellule del fegato. Il nucleo è solitamente sferico o arrotondato. Tuttavia, ci sono cellule i cui nuclei hanno altre forme, come i leucociti.
Materiale genetico
Il materiale genetico della cellula eucariotica è composto da acido desossiribonucleico (DNA), un polimero di nucleotidi che formano due catene collegate. Si trova principalmente nel nucleo. Tuttavia, nei mitocondri e nel cloroplasto esiste un DNA molto più piccolo.
Tutto il DNA in una cellula è noto come genoma. Il genoma delle cellule eucariotiche ha regioni che codificano per proteine e regioni che regolano o controllano questa codifica. Inoltre, ha meccanismi di protezione e riparazione del DNA per ridurre le mutazioni, i cambiamenti nella sequenza della catena nucleotidica.
La sua dimensione è misurata dal numero di coppie di nucleotidi (chiamate anche coppie di basi). Ad esempio, il genoma umano ha più di 3 milioni di paia di basi, quello del lievito di birra Saccharomyces cerevisiae ha 12mila paia di basi e quella del moscerino della frutta Drosophila melanogaster 137 mila. Nelle cellule umane, il DNA mitocondriale ha solo 16.000 coppie di nucleotidi.
Il DNA delle cellule eucariotiche è ricco di proteine chiamate istoni, che formano la cromatina.
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Replicazione del DNA
La replicazione è la sintesi del DNA da un DNA precursore. Affinché ciò avvenga, il DNA si svolge in zone chiamate "origine della replicazione", consentendo l'ingresso di enzimi che replicano il DNA.
Nelle cellule eucariotiche, il DNA si replica solo durante una fase del ciclo cellulare, la fase S o fase di sintesi. Nelle cellule procariotiche questo processo viene eseguito continuamente. Inoltre, il genoma nella cellula procariotica ha un'unica origine di replicazione, mentre il genoma eucariotico ne ha diversi che possono essere attivi contemporaneamente.
Alla fine della fase S, la cellula ha il doppio del DNA, che poi si divide nella fase M, per mitosi.
organizzazione cellulare
Le cellule eucariotiche possono vivere solitarie o unicellulari, come il paramecio e l'ameba nel regno dei protozoi e i lieviti nel regno. regno fungino, o che vivono in associazione con altre cellule, attaccate l'una all'altra, formando tessuti, come le cellule epiteliali pelle.
Gli organismi multicellulari, come piante e animali, sono costituiti da una varietà di cellule eucariotiche, che formano tessuti, organi e sistemi.
Modulo
Le cellule eucariotiche possono assumere una varietà di forme, ad esempio le amebe non hanno una forma. definiti perché hanno la capacità di strisciare sulle superfici, mentre lo sono il paramecio e l'euglena allungato.
I neuroni, cellule del sistema nervoso, hanno una forma stellata con estensioni che escono dal corpo cellulare. Queste estensioni sono conosciute come dendriti e assoni.
Dimensione
La dimensione delle cellule eucariotiche è molto varia. In media varia tra 10 e 60 micrometri (µm). Ad esempio, un lievito misura tra 3 e 4 µm, il globulo rosso tra 5 e 10 µm mentre un neurone può misurare fino a 135 µm.
presenza di organelli
Le cellule eucariotiche sono caratterizzate dall'avere organelli, che sono piccoli organi con funzioni specializzate. Questi organelli formano compartimenti in cui la cellula può separare le varie funzioni che svolge.
Ad esempio, i mitocondri concentrano i composti e le proteine che sono responsabili del processo di generazione dell'adenosina trifosfato ATP, la molecola di energia della cellula. Il meccanismo di fotosintesi si trova nel cloroplasto delle cellule vegetali eucariotiche.
Ribosoma
I ribosomi sono le fabbriche proteiche della cellula. Sono costituiti da due subunità, una grande e una piccola, ciascuna costituita da acido ribonucleico (RNA) e proteine specifiche.
Il ribosoma della cellula eucariotica è più grande di quello della cellula procariotica, sebbene abbiano la stessa funzione. Tuttavia, il ribosoma eucariotico è meno efficiente di quello procariotico.
Nelle cellule eucariotiche, l'RNA dei ribosomi viene sintetizzato nel nucleolo e quindi completato all'esterno del nucleo.
Ciclo cellulare
Il ciclo cellulare è il percorso che una cellula compie dal momento in cui ha origine al momento in cui si riproduce. La cellula eucariotica è caratterizzata da un ciclo cellulare di quattro fasi:
- Fase G1: prima fase di crescita.
- Fase S: il DNA è duplicato.
- Fase G2: seconda fase di crescita.
- Fase M: si verifica la mitosi, dove la cellula si divide e dà origine a due nuove cellule.
metabolismo aerobico e anaerobico
Attraverso la respirazione cellulare, la cellula eucariotica trasforma il glucosio in adenosina trifosfato ATP, la valuta energetica che le permette di svolgere le sue diverse funzioni.
Ad esempio, i lieviti nel pane utilizzano la fermentazione per metabolizzare il glucosio, che non richiede ossigeno. Le cellule del fegato trasformano lo zucchero in presenza di ossigeno per produrre ATP.
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Divisione cellulare
Le cellule eucariotiche possono dividersi per mitosi per formare cellule figlie con la stessa informazione genetica o per meiosi per produrre cellule con metà del materiale genetico.
Nel processo di divisione cellulare, i filamenti di DNA si separano e vanno a ciascuna delle cellule figlie in mitosi.
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Presenza di citoscheletro
Il citoscheletro è una struttura di fili proteici che si intersecano nel citoplasma, formando una sorta di impalcatura intracellulare. In questo modo la cellula mantiene la sua forma e può muoversi.
Il citoscheletro è composto da microtubuli, filamenti intermedi o filamenti di actina.
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Riferimenti
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. (2008) Biologia molecolare della cellula 5a ed. Scienza della ghirlanda. New York.
Doudna, JA, Rath, V.L. (2002) Struttura e funzione del ribosoma eucariotico. Cella 109: 153-156.
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