Le celluleLe cellule Con l’invenzione del microscopio l’uomo ha potuto Con l’invenzione del microscopio l’uomo ha potuto

esplorare il mondo degli oggetti molto piccoliesplorare il mondo degli oggetti molto piccoli Questo ha permesso di sviluppare la Teoria Cellulare: Questo ha permesso di sviluppare la Teoria Cellulare:

tutti gli esseri viventi sono formati da celluletutti gli esseri viventi sono formati da cellule La cellula è l’unità fondamentale degli esseri viventiLa cellula è l’unità fondamentale degli esseri viventi In generale essa è formata da: In generale essa è formata da:

Una membrana esternaUna membrana esterna Un citoplasmaUn citoplasma Un nucleoUn nucleo

I più piccoli esseri viventi sono gli organismi I più piccoli esseri viventi sono gli organismi unicellulari formati cioè da un unica cellulaunicellulari formati cioè da un unica cellula

Molti organismi sono composti da più cellule, Molti organismi sono composti da più cellule, sono gli organismi pluricellulari (poche migliaia a sono gli organismi pluricellulari (poche migliaia a migliaia di miliardi)migliaia di miliardi)

Le sostanze organiche e Le sostanze organiche e inorganicheinorganiche

Gli esseri viventi hanno moltissime Gli esseri viventi hanno moltissime sostanze che li mantengono in vitasostanze che li mantengono in vita

Troviamo Troviamo sostanze inorganichesostanze inorganiche [acqua, [acqua, anidride carbonica e Sali minerali]anidride carbonica e Sali minerali]

Sostanze organicheSostanze organiche che sono che sono essenzialmente costituite da essenzialmente costituite da composti del composti del carboniocarbonio

Un esempio di composto del carbonio è Un esempio di composto del carbonio è dato dalle dato dalle proteineproteine

La struttura della cellulaLa struttura della cellula Le cellule si dividono in Le cellule si dividono in procarioteprocariote ed ed

eucarioteeucariote procariote significa cellula priva di un procariote significa cellula priva di un

nucleo ben organizzatonucleo ben organizzato eucariote significa cellula con nucleo ben eucariote significa cellula con nucleo ben

organizzatoorganizzato La cellula procariote risulta costituita da La cellula procariote risulta costituita da

una una membrana cellularemembrana cellulare, , citoplasmacitoplasma, , ribosomiribosomi e un e un anello di DNAanello di DNA estremamente estremamente semplicesemplice

Fossili di procarioti

La cellula eucariotaLa cellula eucariota La cellula eucariote risulta suddivisa La cellula eucariote risulta suddivisa

in in membrana cellularemembrana cellulare; ; citoplasmacitoplasma ricco di ricco di organuliorganuli e e nucleonucleo

La La membrana cellularemembrana cellulare è il è il rivestimento che avvolge la cellularivestimento che avvolge la cellula

Il Il citoplasmacitoplasma si trova fra membrana e si trova fra membrana e nucleo e ha consistenza gelatinosanucleo e ha consistenza gelatinosa

Il nucleo contiene il Il nucleo contiene il DNADNA che che possiede tutte le informazioni possiede tutte le informazioni necessarie a far funzionare necessarie a far funzionare la cellula

La membrana cellulareLa membrana cellulare La membrana cellulare circonda la La membrana cellulare circonda la

cellula e la isola dell'ambiente esternocellula e la isola dell'ambiente esterno Regola gli scambi fra la cellula e Regola gli scambi fra la cellula e

l'ambiente esterno che possono avvenire l'ambiente esterno che possono avvenire per:per:

DiffusioneDiffusione Proteine di trasporto Fagocitosi E formata da un doppio strato E formata da un doppio strato

fosfolipidico e da fosfolipidico e da proteine di membrana

Gli organuliGli organuli RibosomiRibosomi: costruiscono proteine a : costruiscono proteine a

partire dalle informazioni che arrivano partire dalle informazioni che arrivano dal nucleo sotto forma di lunghe dal nucleo sotto forma di lunghe molecole di RNAmolecole di RNA

Reticolo endoplasmaticoReticolo endoplasmatico:serie di canali :serie di canali e vescicole attraverso i quali le sostanza e vescicole attraverso i quali le sostanza vengono spostate all'interno cella cellulavengono spostate all'interno cella cellula

VacuoliVacuoli: vescichette in cui troviamo : vescichette in cui troviamo acqua, sostanze di rifiuto destinate ad acqua, sostanze di rifiuto destinate ad essere espulse dalla cellulaessere espulse dalla cellula

CentrioliCentrioli: organuli a forma cilindrica : organuli a forma cilindrica che intervengono nella riproduzione che intervengono nella riproduzione della celluladella cellula

MitocondriMitocondri: organuli a forma di fagiolo : organuli a forma di fagiolo al cui interno avvengono le reazioni di al cui interno avvengono le reazioni di respirazione cellularerespirazione cellulare

LisosomiLisosomi: vescicole destinate alla : vescicole destinate alla distruzione di corpi estranei entrati distruzione di corpi estranei entrati nella cellula e alla distruzione di nella cellula e alla distruzione di organuli deteriorati e di cellule morteorganuli deteriorati e di cellule morte

Apparato del GolgiApparato del Golgi: pile di sacculi : pile di sacculi destinati ad destinati ad immagazzinare sostanze che la cellula riversa all'esterno

La respirazione cellulareLa respirazione cellulare Ogni cellula ha il proprio metabolismoOgni cellula ha il proprio metabolismo Fondamentale per l’energia cellulare risulta Fondamentale per l’energia cellulare risulta

essere la essere la respirazione cellularerespirazione cellulare che consiste nel che consiste nel “bruciare” gli zuccheri utilizzando ossigeno per “bruciare” gli zuccheri utilizzando ossigeno per ricavarne energia [ATP]ricavarne energia [ATP]

Questa energia viene utilizzata per tutti gli altri Questa energia viene utilizzata per tutti gli altri processi cellulariprocessi cellulari

La COLa CO22 [anidride carbonica] forma lo scarto della [anidride carbonica] forma lo scarto della reazione e lascia la cellula come sostanza di reazione e lascia la cellula come sostanza di rifiuto insieme a Hrifiuto insieme a H22OO

NucleoNucleo Nel nucleo troviamo:Nel nucleo troviamo: Membrana nucleare con pori nucleari Membrana nucleare con pori nucleari

necessari a far passare molecole necessari a far passare molecole grandigrandi

Nucleoli di forma sferoidaleNucleoli di forma sferoidale Cromatina materiale filamentoso scuro Cromatina materiale filamentoso scuro

impacchettato intorno a proteine come impacchettato intorno a proteine come un filo di perle che contiene DNAun filo di perle che contiene DNA

Al momento della riproduzione Al momento della riproduzione cellulare cellulare il cellulare cellulare il Dna si addensa a formare cromosomi

I cromosomiI cromosomi

Quando la cromatina si avvolge da Quando la cromatina si avvolge da origine a strutture caratteristiche dette origine a strutture caratteristiche dette cromosomicromosomi

Sono costituiti da una lunga sequenza Sono costituiti da una lunga sequenza di nucleotidi [L'Adenina, la Timina, la di nucleotidi [L'Adenina, la Timina, la Guanina e la Citosina ]Guanina e la Citosina ]

Formano il codice che contiene Formano il codice che contiene l’informazione genetical’informazione genetica

C’è una perfetta corrispondenza i C’è una perfetta corrispondenza i nucleotidi [A-T; C-G] e questo sta alla nucleotidi [A-T; C-G] e questo sta alla base del codice geneticobase del codice genetico

La mitosiLa mitosi

La  mitosi è un processo di divisione in La  mitosi è un processo di divisione in cui il numero dei cromosomi della cellula cui il numero dei cromosomi della cellula madre si mantiene nelle cellule figlie madre si mantiene nelle cellule figlie

La mitosi si articola in quattro fasi:La mitosi si articola in quattro fasi: Profase Profase MetafaseMetafase AnafaseAnafase Telofase, a cui segue un periodo di riposo Telofase, a cui segue un periodo di riposo

detto interfase.detto interfase.

Interfase G1 e SInterfase G1 e S Interfase è un periodo durante il Interfase è un periodo durante il

quale la cellula cresce e il DNA si quale la cellula cresce e il DNA si duplicaduplica

Comprende tre periodi: G1, S e G2Comprende tre periodi: G1, S e G2 G1 è un periodo di crescita attiva G1 è un periodo di crescita attiva

del citoplasma, compresa la del citoplasma, compresa la produzione di organuliproduzione di organuli

Durante il periodo S (sintesi) Durante il periodo S (sintesi) si duplica il DNA

Interfase G2 e mitosiInterfase G2 e mitosi In G2 si sintetizza il materiale In G2 si sintetizza il materiale

citoplasmatico necessario per la citoplasmatico necessario per la divisione cellulare, come ad esempio divisione cellulare, come ad esempio le molecole di tubulina, la proteina le molecole di tubulina, la proteina che forma i microtubuli necessari per che forma i microtubuli necessari per la formazione del fuso mitoicola formazione del fuso mitoico

La mitosi fu scoperta da Hoffmeister La mitosi fu scoperta da Hoffmeister nel 1848 nelle cellule di embrione nel 1848 nelle cellule di embrione vegetalevegetale

È un meccanismo di separazione dei È un meccanismo di separazione dei cromosomi che si sono duplicati cromosomi che si sono duplicati durante la fase Sdurante la fase S

Profase Profase ((propro: prima, primero, : prima, primero,

antes)antes) I cromosomi si rendono visibili I cromosomi si rendono visibili

come filamenti larghi e spessicome filamenti larghi e spessi Ciascuno è formato da una coppia Ciascuno è formato da una coppia

di cromatidi che rimane unita solo di cromatidi che rimane unita solo al livello del centrometroal livello del centrometro

In questa tappa i cromosomi In questa tappa i cromosomi passano dalla forma allungata di passano dalla forma allungata di normale lavoro ad una forma normale lavoro ad una forma compatta di trasportocompatta di trasporto

Anche il nucleolo scompare e si Anche il nucleolo scompare e si disperde nel citoplasma sotto forma disperde nel citoplasma sotto forma di ribosomidi ribosomi

Metafase (Metafase (metameta: fra, entre): fra, entre) Appare il fuso mitoico formato da fasci di Appare il fuso mitoico formato da fasci di

microtubulimicrotubuli I cromosomi si uniscono ad alcuni I cromosomi si uniscono ad alcuni

microtubuli microtubuli I cromosomi sono spostati dai I cromosomi sono spostati dai

microtubuli fino a che tutti i cromosomi microtubuli fino a che tutti i cromosomi si allineano al piano equatorialesi allineano al piano equatoriale

Alla fine della metafase si produce la Alla fine della metafase si produce la separazione del DNA dal centrometro e separazione del DNA dal centrometro e di conseguenza la separazione dei di conseguenza la separazione dei cromosomicromosomi

Anafase (ana: ascendente)Anafase (ana: ascendente)

Si separano i centrometriSi separano i centrometri Ciascun cromosoma migra al polo Ciascun cromosoma migra al polo

della celluladella cellula Il fuso mitoico è la struttura che Il fuso mitoico è la struttura che

sposta i cromosomi ai poli della sposta i cromosomi ai poli della cellula dove si riformano i due nucleicellula dove si riformano i due nuclei

Il movimento si realizza grazie al Il movimento si realizza grazie al processo di che accorcia i microtubuli processo di che accorcia i microtubuli

Telofase: Telos (fine; fin)Telofase: Telos (fine; fin)

Comincia quando i cromosomi Comincia quando i cromosomi arrivano ai poli della cellulaarrivano ai poli della cellula

I cromosomi despiralizzano, I cromosomi despiralizzano, perdono di consistenza e si riforma perdono di consistenza e si riforma la membrana nucleare a partire la membrana nucleare a partire dal reticolo rugosodal reticolo rugoso

Si riforma il nucleoloSi riforma il nucleolo

CitocinesiCitocinesi

La citocinesi è la divisione del La citocinesi è la divisione del citoplasma che avviene dopo che i citoplasma che avviene dopo che i due nuclei si sono separati durante la due nuclei si sono separati durante la mitosimitosi

Nelle piante superiori, nella telofase Nelle piante superiori, nella telofase avanzata, appare all’equatore della avanzata, appare all’equatore della cellula una struttura chiamata cellula una struttura chiamata fragmoplasofragmoplaso

MeiosiMeiosi

La meiosi è un processo di divisione La meiosi è un processo di divisione cellulare, nel quale una cellula diploide cellulare, nel quale una cellula diploide (2n), subirà due divisioni successive (2n), subirà due divisioni successive dando origine a 4 cellule aploidi (n)dando origine a 4 cellule aploidi (n) dette dette gametigameti

Questo processo si realizza in due Questo processo si realizza in due divisioni nucleari chiamate prima e divisioni nucleari chiamate prima e seconda divisione mitoica o seconda divisione mitoica o semplicemente meiosi I e Meiosi IIsemplicemente meiosi I e Meiosi II

Le cellule che si originano Le cellule che si originano parteciperanno alla riproduzione parteciperanno alla riproduzione sessuata e unendosi daranno nuovamente sessuata e unendosi daranno nuovamente origine ad una cellula diploideorigine ad una cellula diploide

Animali e PianteAnimali e Piante Molti organuli cellulari Molti organuli cellulari

sono comuni a cellule sono comuni a cellule vegetali e animali ma vi vegetali e animali ma vi sono differenzesono differenze

La cellula vegetale ha una La cellula vegetale ha una parete cellulareparete cellulare

Il Il vacuolovacuolo vegetale è vegetale è enormeenorme

Nella cellula vegetale sono Nella cellula vegetale sono presenti i cloroplastipresenti i cloroplasti

Questa differenza riflette Questa differenza riflette una differenza di una differenza di metabolismo fra animali e metabolismo fra animali e vegetalivegetali

La fotosintesiLa fotosintesi

La fotosintesi è uno dei processi La fotosintesi è uno dei processi metabolici di cui si avvale la cellula metabolici di cui si avvale la cellula per ottenere energiaper ottenere energia

È un processo mediante il quale gli È un processo mediante il quale gli esseri viventi possessori di clorofilla esseri viventi possessori di clorofilla o di altri pigmenti, catturano o di altri pigmenti, catturano l’energia luminosa del sole e la l’energia luminosa del sole e la trasformano in energia chimica trasformano in energia chimica trasformando acqua e COtrasformando acqua e CO22 in in composti organici [glucosio] composti organici [glucosio] liberando ossigenoliberando ossigeno

COCO2 2 + H+ H22O + Luce O + Luce Glucosio + O Glucosio + O22

CO2 Anidride carbonicaH

2O Acqua C6H12O6 glucosio

AutotrofiAutotrofi Grazie alla Grazie alla clorofillaclorofilla i vegetali i vegetali

possono fabbricare cibopossono fabbricare cibo Essi assorbono dall’ambiente Essi assorbono dall’ambiente

acqua e anidride carbonica e acqua e anidride carbonica e grazie all’energia luminosa grazie all’energia luminosa possono produrre materia possono produrre materia organica con un processo organica con un processo chiamato chiamato fotosintesi fotosintesi clorofillianaclorofilliana

Queste sostanze vengono Queste sostanze vengono demolite nella respirazione demolite nella respirazione

EterotrofiEterotrofi Gli animali si nutrono mangiando altri organismi, Gli animali si nutrono mangiando altri organismi,

prendendo energia prodotta, in ultima analisi, prendendo energia prodotta, in ultima analisi, durante la fotosintesidurante la fotosintesi

Le piante sono Le piante sono autotrofeautotrofe, producono da se il , producono da se il propri alimenti [trophé = nutrimento]propri alimenti [trophé = nutrimento]

Gli animali sono Gli animali sono eterotrofieterotrofi, si nutrono di altri , si nutrono di altri organismiorganismi