La struttura della cellula eucariotica

Struttura e Funzioni della Cellula Eucariotica

La cellula eucariotica si distingue per la presenza di un nucleo ben definito che custodisce il DNA, il materiale genetico fondamentale per le funzioni vitali dell'organismo. Il nucleo è il centro di controllo della cellula, regolando la trascrizione del DNA in RNA e successivamente la sintesi proteica. Il rapporto tra nucleo e citoplasma è cruciale, specialmente nelle cellule con alta attività metabolica, dove si osserva un nucleo proporzionalmente più grande. Il citoplasma è il sito di molteplici processi cellulari e contiene organuli come il reticolo endoplasmatico, l'apparato di Golgi, i mitocondri e i lisosomi, che sono essenziali per funzioni come la sintesi proteica, la produzione di energia e la digestione intracellulare. Inoltre, ci sono inclusi specifici, come i granuli di pigmento o i cristalli, che si trovano solo in certi tipi di cellule e sono legati alle loro funzioni specializzate.

La Membrana Plasmatica e la sua Composizione

La membrana plasmatica è una struttura complessa che delimita la cellula, mantenendone l'integrità e permettendo la comunicazione con l'ambiente esterno. È composta da un doppio strato di fosfolipidi, con teste idrofile rivolte verso l'esterno e code idrofobe all'interno, che formano una barriera selettiva. Il colesterolo, intercalato tra i fosfolipidi, modula la fluidità e la permeabilità della membrana. Le proteine di membrana svolgono funzioni vitali come il trasporto di molecole, la trasduzione del segnale e l'adesione cellulare. Alcune proteine attraversano completamente la membrana (proteine integrali), mentre altre sono associate solo alla superficie (proteine periferiche). La membrana plasmatica partecipa anche alla formazione del glicocalice, uno strato di carboidrati legati a proteine e lipidi che riveste la superficie cellulare.

Il Glicocalice e le sue Funzioni

Il glicocalice è uno strato esterno composto da glicoproteine e glicolipidi che riveste la membrana plasmatica, svolgendo funzioni di protezione, riconoscimento e interazione cellulare. Esso contiene antigeni specifici, come quelli del sistema ABO nei globuli rossi, e contribuisce alla carica negativa della superficie cellulare, che aiuta a prevenire l'aggregazione patologica dei globuli rossi. Nel tratto intestinale, il glicocalice facilita l'interazione con il microbiota e gioca un ruolo cruciale nell'assorbimento dei nutrienti. La presenza e l'integrità del glicocalice sono indicatori di vitalità cellulare; alterazioni in questo strato possono indicare processi patologici o invecchiamento cellulare.

Permeabilità e Trasporto Attraverso la Membrana

La membrana cellulare controlla il passaggio di sostanze tra l'interno e l'esterno della cellula attraverso meccanismi di trasporto passivo e attivo. Il trasporto passivo, che include la diffusione semplice e la diffusione facilitata, avviene senza dispendio di energia e sfrutta il gradiente di concentrazione. La diffusione semplice permette il passaggio di piccole molecole liposolubili, mentre la diffusione facilitata richiede l'ausilio di proteine trasportatrici o canali per molecole idrofile o ioni. Il trasporto attivo, al contrario, richiede energia, solitamente sotto forma di ATP, per muovere sostanze contro il loro gradiente di concentrazione. Questi meccanismi sono essenziali per mantenere l'omeostasi cellulare e per funzioni specifiche come l'assorbimento del glucosio, che in alcune cellule, come i neuroni e i muscoli, può avvenire indipendentemente dall'insulina.