Cellula eucariote: caratteristiche e differenze dai procarioti

Cellula eucariote: caratteristiche e differenze dai procarioti
Ultima modifica 12.06.2024
INDICE
  1. Organizzazione della eucariote
  2. Fisiologia
  3. Origine
  4. Organismi eucarioti
  5. Differenze tra le cellule eucariotiche
  6. Riproduzione

Le cellule eucariote o eucariotiche - dal greco eu, 'buono', e karyon, 'nocciolo' - sono le cellule degli organismi eucarioti, caratterizzate da un citoplasma compartimentato in membrane lipidiche, e da un nucleo cellulare organizzato.

Il nucleo cellulare è ricoperto da un involucro nucleare che contiene l'acido desossiribonucleico (DNA), necessario per lo sviluppo e il funzionamento dell'organismo.

Le cellule eucariote si distinguono così dalle cellule procariotiche che, invece, mancano di un nucleo definito e il cui materiale genetico è disperso nel citoplasma.

Gli organismi costituiti da cellule eucariotiche sono chiamati eucarioti.

Il passaggio evolutivo dai procarioti agli eucarioti ha significato il grande salto nella complessità della vita e il più importante dopo l'origine della stessa. Senza la complessità acquisita dalle cellule eucariote, ulteriori passi - come la comparsa di organismi multicellulari - non sarebbero stati possibili. La vita, probabilmente, si sarebbe limitata ad essere un conglomerato di batteri. Infatti, ad eccezione dei procarioti (da cui provengono), i quattro regni rimanenti (animali, piante, funghi e protisti) sono il risultato di questo salto di qualità. Il successo delle eucariotiche ha reso possibili i successivi adattamenti della vita, che hanno portato alla grande varietà di specie che esistono oggi.

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Organizzazione della eucariote

Le cellule eucariote hanno un citoplasma organizzato in compartimenti, con organelli separati o interconnessi (semimembranosi), limitati da membrane biologiche che hanno la stessa natura della membrana plasmatica.

Il nucleo è il più notevole e caratteristico dei compartimenti, in cui si trovano divide il protoplasma, cioè la parte attiva della cellula. Nel nucleo si trova il materiale genetico, l'acido desossiribonucleico (DNA). Il DNA è distribuito in più cromosomi e attaccato a proteine, principalmente proteine ​​cromosomiche chiamate istoni, e include le informazioni necessarie affinché si svolgano tutti i processi,  sia a livello intracellulare che all'esterno della cellula, cioè nell'organismo.

Nel protoplasma ci sono tre componenti principali da conoscere: la membrana plasmatica, il nucleo cellulare e il citoplasma - formato da tutto il resto. Le cellule eucariote sono dotate nel loro citoplasma di un citoscheletro complesso, altamente strutturato e dinamico, formato da microtubuli e vari filamenti proteici. Inoltre, può essere presente una parete cellulare, tipica delle piante, dei funghi e dei protisti multicellulari, o qualche altro tipo di rivestimento esterno del protoplasma.

Fisiologia

Sebbene le cellule eucariotiche dimostrino un'incredibile diversità nella forma, condividono le caratteristiche fondamentali dell'organizzazione cellulare e hanno una grande omogeneità nella biochimica (composizione) e nel metabolismo; ciò contrasta con l'immensa diversità che, in questo campo, è invece presentata dai procarioti (batteri, in senso lato).

Le cellule eucariotiche contengono i mitocondri, organelli che avrebbero acquisito attraverso l'endosimbiosi di alcuni batteri primitivi; ciò conferisce loro la capacità di sviluppare il metabolismo aerobico. Tuttavia, in alcuni eucarioti del regno protista, i mitocondri sono scomparsi secondariamente nel corso dell'evoluzione, portando ad altri organelli come gli idrogenosomi.

Alcuni eucarioti effettuano la fotosintesi, a differenza delle cellule animali, grazie alla presenza nel loro citoplasma di organelli chiamati plastidi, che derivano per endosimbiosi da batteri del gruppo chiamato cianobatteri (alghe azzurre).

Origine

L'origine degli eucarioti è un processo complesso che ha origine dai procarioti. Sebbene esistano diverse teorie che spieghino questo salto, secondo la maggior parte degli studi, esso avvenne per endosimbiosi tra diversi organismi procarioti, dove il principale antenato protoeucariotico è di tipo arcaico; i mitocondri  i cloroplasti sono di origine batterica.

L'incorporazione di altri organismi procarioti è discutibile. La teoria più diffusa a questo riguardo è l'endosimbiosi seriale, postulata da Lynn Margulis - teoria endosimbiotica (endo significa interno e simbionte si riferisce alla relazione reciprocamente vantaggiosa tra due organismi). Questa interpretazione non si estende, però, all'origine della membrana nucleare, che sarebbe stata stabilita da un'invaginazione della membrana cellulare.

Organismi eucarioti

Gli organismi eucarioti costituiscono il dominio Eukaryota, che comprende gli organismi più conosciuti, divisi in quattro regni: Animalia (animali), Plantae (piante), Fungi (Fungi) e Protista (che non possono essere classificati nei primi tre regni).

Includono anche la stragrande maggioranza degli organismi estinti morfologicamente riconoscibili studiati dai paleontologi. Esempi di disparità eucariotica vanno da un dinoflagellato (un protista unicellulare fotosintetizzante), un albero come una sequoia, un calamaro o un gruppo di funghi (organi riproduttivi dei funghi), ciascuno con cellule diverse e, nel caso dei multicellulari, spesso molto vario.

In sintesi, gli Eukaryota comprendono organismi multicellulari distribuiti nei regni: Animalia, Plantae e Fungi, e vi sono anche organismi unicellulari (microscopici), tra cui microsporidi, protozoi (ameboidi, flagellati, ciliati), lieviti, alcuni funghi e muffe.

Differenze tra le cellule eucariotiche

Esistono vari tipi di cellule eucariotiche, tra cui spiccano le cellule animali e vegetali. I funghi e molti protisti presentano però alcune differenze sostanziali.

Cellule animali

Le cellule animali costituiscono i tessuti animali e si distinguono dalle cellule vegetali in quanto sono prive di pareti cellulari e cloroplasti, e hanno centrioli e vacuoli più piccoli e generalmente più abbondanti. A causa della mancanza di una parete cellulare rigida, le cellule animali possono assumere una varietà di forme e possono persino fagocitare altre strutture.

Cellule vegetali

Le caratteristiche distintive delle cellule vegetali sono:

  • Un grande vacuolo centrale (delimitato da una membrana, il tonoplasto), che mantiene la forma della cellula e controlla il movimento delle molecole tra il citosol e la linfa.
  • Parete cellulare composta da cellulosa e, in molti casi, lignina, depositata dal protoplasto all'esterno della membrana cellulare. Ciò contrasta con le pareti cellulari dei funghi, che sono fatte di chitina, e con quelle dei procarioti, che sono fatte di peptidoglicano.
  • Plasmodesmi, che collegano i pori nella parete cellulare che consentono alle cellule vegetali di comunicare con le cellule adiacenti. Questo è diverso dalla rete ifale utilizzata dai funghi.
  • I plasti, in particolare i cloroplasti, contengono clorofilla, il pigmento che conferisce alle piante il colore verde e consente loro di svolgere la fotosintesi.
  • Anche i gruppi di piante senza flagelli (comprese le conifere e le piante da fiore) mancano dei centrioli presenti nelle cellule animali. Questi si possono trovare anche in animali di tutti i tipi, cioè in un mammifero, in un uccello o in un rettile.

Cellule fungine

Le cellule fungine, per la maggior parte, sono simili alle cellule animali, con le seguenti eccezioni:

  • Una parete cellulare fatta di chitina.
  • Meno definizione tra le celle. Le cellule dei funghi superiori hanno separazioni porose chiamate setti che consentono il passaggio del citoplasma, degli organelli e talvolta dei nuclei. I funghi primitivi non hanno tali divisioni e ogni organismo è essenzialmente una supercella gigante. Questi funghi sono conosciuti come cenocitici.
  • Solo i funghi più primitivi, Chytridiomycota, hanno flagelli.

Cellule di organismi protisti

Alcuni organismi protisti sono costituiti da un'unica cellula che può raggiungere dimensioni macroscopiche (l'organismo unicellulare Syringammina fragilissima raggiunge i 20 cm di diametro).

Riproduzione

Le cellule eucariotiche possono riprodursi in tre modi diversi, principalmente:

  • Bipartizione: il nucleo si divide in due e poi la cellula in due della stessa dimensione.
  • Gemmazione: Il nucleo si divide in due, uno si sposta sulla membrana e forma una gemma che si separa. Formare due cellule di dimensioni diverse.
  • Sporulazione: il nucleo si divide ripetutamente ed è circondato da cellule che formano membrane chiamate spore.

Bibbliografia

  • Margulis, Lynn (2002). Planeta Simbiótico. Un nuevo punto de vista sobre la evolución. Victoria Laporta Gonzalo (trad.). Madrid: Editorial Debate.
  • Margulis, Lynn; Dorion Sagan (2003). Captando Genomas. Una teoría sobre el origen de las especies. Ernst Mayr (prólogo). David Sempau (trad.) (1ª edición). Barcelona: Editorial Kairós. ISBN 84-7245-551-3.
  • Margulis, Lynn, (2003) Una Revolución en la Evolución (escritos seleccionados) Colección Honoris Causa, Universitat de Valencia.
  • Sampedro, Javier (2002). Deconstruyendo a Darwin. Ginés Morata (prólogo). (1ª edición). 5: Editorial Crítica.
  • Michel E. N. Majerus, 1991, Simbiontes hereditarios causantes de efectos deletéreos en los antropos.
  • Curtis, Elena (2013). Curtis Biología. Editorial: Médica Panamericana. Buenos Aires.
  • Tortora, G. J., Funke, B. R., & Case, C. L. (2007). Introducción a la microbiología. Ed. Médica Panamericana.

Autore

Dott. Riccardo Borgacci

Dott. Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer