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13/11/11 Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Biologia 2 2 2

La cellula e le sue strutture Capitolo A3 3 13/11/11 3 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 3 3

Le cellule sono microsistemi complessi Lezione 1 4 13/11/11 4 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 4 4

1. Dalle biomolecole alle cellule 13/11/11 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. 5 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 5 5

2. Perché le cellule sono piccole? 13/11/11 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. 6 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 6 6

13/11/11 3. Osservare le cellule Le cellule si possono osservare bene con un microscopio ottico oppure ancora più in dettaglio con un microscopio elettronico. 7 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 7 7

Cellule procariotiche ed eucariotiche 13/11/11 Lezione 2 Cellule procariotiche ed eucariotiche a confronto 8 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 8 8

4. Le cellule procariotiche hanno una struttura semplice /1 13/11/11 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. 9 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 9 9

4. Le cellule procariotiche hanno una struttura semplice /2 13/11/11 4. Le cellule procariotiche hanno una struttura semplice /2 10 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 10 10

5. Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti /1 13/11/11 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. 11 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 11 11

5. Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti /2 13/11/11 5. Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti /2 12 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 12 12

5. Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti /3 13/11/11 5. Le cellule eucariotiche sono suddivise in compartimenti /3 13 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 13 13

Gli organuli delle cellule eucariotiche Lezione 3 14 13/11/11 14 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 14 14

6. Nucleo, nucleolo e ribosomi 13/11/11 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. 15 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 15 15

7. I mitocondri sono i convertitori di energia della cellula 13/11/11 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. 16 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 16 16

8. Il reticolo endoplasmatico può essere ruvido o liscio /1 13/11/11 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. 17 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 17 17

8. Il reticolo endoplasmatico può essere ruvido o liscio /2 13/11/11 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. 18 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 18 18

9. L’apparato di Golgi modifica e organizza molecole complesse 13/11/11 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. 19 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 19 19

13/11/11 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. 20 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 20 20

11. Il citoscheletro, le ciglia e i flagelli 13/11/11 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. 21 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 21 21

Le cellule vegetali hanno parete, cloroplasti e vacuoli 13/11/11 Lezione 4 Le cellule vegetali hanno parete, cloroplasti e vacuoli 22 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 22 22

12. La parete cellulare fornisce protezione e sostegno meccanico 13/11/11 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. Sostiene la cellula, consente di ridurre la perdita d’acqua e protegge dagli attacchi di insetti e altri animali. 23 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 23 23

13. I vacuoli hanno varie funzioni 13/11/11 13. I vacuoli hanno varie funzioni I vacuoli sono usati per immagazzinare nutrienti ed eliminare scorie, per repellere gli erbivori e attirare gli impollinatori, per dare turgore. 24 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 24 24

14. I cloroplasti sono gli impianti solari delle cellule vegetali 13/11/11 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. 25 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 25 25

Le cellule si riconoscono, aderiscono l’una all’altra, comunicano 13/11/11 Lezione 5 Le cellule si riconoscono, aderiscono l’una all’altra, comunicano 26 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 26 26

15. La membrana plasmatica identifica la cellula 13/11/11 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. 27 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 27 27

13/11/11 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. 28 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 28 28

13/11/11 16. L’adesione tra cellule le mantiene in posizione e consente loro di comunicare /2 29 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 29 29