La cellula vegetale: classificazione organismi e teoria cellulare

Classificazione degli organismi viventi

Nel IV secolo a.C. Aristotele creò un sistema di classificazione secondo il quale gli organismi venivano suddivisi in due regni, animale e vegetale. Tale sistema si basava sulle somiglianze esteriori più evidenti degli organismi e rimase invariato per molto tempo. Soltanto nel 1735 Carlo Linneo, con il suo Systema Naturae, propose una modalità più precisa per ordinare i viventi, che si basava su categorie (regno, classe, ordine, famiglia, genere, specie), e che è tuttora utilizzata. Il naturalista svedese prevedeva ancora che i viventi fossero suddivisi in vegetali e animali. I primi corrispondevano agli organismi autotrofi, sessili, cioè fissi al terreno e incapaci di spostarsi, in grado di compiere la fotosintesi, e agli organismi unicellulari autotrofi, i batteri, le alghe e i funghi; ai secondi appartenevano, invece, organismi eterotrofi dotati di movimento, nonché gli eterotrofi unicellulari (protozoi).

Difficoltà di classificazione e nuove scoperte

Alcuni microrganismi, però, risultavano di difficile collocazione entro un sistema di classificazione di questo tipo, poiché mostravano caratteristiche appartenenti ai due regni: ad esempio il flagellato unicellulare Euglena contiene clorofilla e si nutre in modo autotrofo, per mezzo della fotosintesi, ma è anche dotato di movimento; i funghi, pur essendo sessili, si nutrono in modo eterotrofo, per assorbimento di sostanze organiche dal terreno. Con l'avvento della microscopia elettronica si è anche scoperto che i batteri sono organismi dalle caratteristiche cellulari peculiari, che li differenziano da tutti gli altri organismi viventi.

Piante Animali Funghi Protisti 0 a Monera

Sistema di classificazione a cinque regni

Per risolvere questi problemi, nel 1959 fu proposto un sistema di classificazione in cinque regni, così organizzato

Le proprietà della vita

Organizzazione della materia vivente

Organizzazione particelle subatomiche atomo molecola organulo cellula tessuto organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

Tutti i viventi sono formati da materia, organizzata in molecole, come i non viventi. La composizione chimica del vivente è, tuttavia, qualitativamente diversa rispetto a quella dell'ambiente che lo circonda. Le molecole dei viventi, inoltre, sono organizzate in "impalcatura" che costituiscono sistemi altamente complessi.

Gerarchia strutturale dei viventi

atomo molecola macromoleco organulo cellula Un atomo è la parte più piccola di un elemento. E' formato da particelle subatomiche: neutroni e protoni nel nucleo, ed elettroni nella parte esterna. Due o più atomi, uguali o diversi fra loro, legati fra loro da legami chimici, formano una molecola. tessuto organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macromoleco organulo cellula tessu org Una molecola è un insieme relativamente stabile di atomi legati insieme da legami chimici. Una sostanza pura è fatta di molecole tutte uguali. Una molecola è infatti la più piccola parte di una sostanza pura che ne conserva le proprietà. organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macromolecola organulo cellula tessuto organo apparato organismo popolazione Un organulo è una struttura interna di una cellula eucariota, specializzata per compiere una specifica funzione. comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macromolecola organulo cellula tesse orga ap O Una cellula è la parte più piccola di materia vivente (più o meno) autonoma, ha una struttura tipica (eucariota o procariota) e negli organismi pluricellulari può essere specializzata per compiere una certa funzione. Le cellule eucariote sono composte internamente da organuli.

atomo molecola macromoleco organulo cellula tessuto organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera Un tessuto è un insieme organizzato di cellule simili, specializzate per svolgere una data funzione.

atomo molecola macromolecola organulo cellula tessuto organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera Un organo è una porzione specifica di un apparato/sistema, specializzata per compiere una specifica funzione. Un organo è composto da tessuti.

atom mole ma Un sistema (o apparato) è una parte del corpo di un organismo pluricellulare, che svolge una specifica funzione. Un sistema / apparato è costituito a sua volta da diversi organi. organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macromolecol organulo cellula tessut Un Organismo è un individuo vivente. Un singolo organismo fa parte di una popolazione; se è un pluricellulare, è costituito da apparati (= sistemi). organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macromolecola organulo cellula Una popolazione è costituita da tutti i viventi appartenenti ad una data specie, che vivono in uno specifico ecosistema. tessuto organo apparato organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

Una Comunità (detta anche biocenosi) è costituita da tutti gli organismi viventi (batteri, miceti, protisti, piante, animali) che vivono in un dato ecosistema. Questi viventi sono tutti collegati in una rete: dipendono gli uni dagli altri. "rr organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

atomo molecola macrom orga cellu Un ecosistema è l'insieme degli organismi che vivono in un certo luogo, tutti dipendenti gli uni dagli altri, e delle parti non viventi di quell'ambiente (acqua, suolo, aria, ecc.). organismo popolazione comunità ecosistema biosfera

La teoria cellulare

A partire dalla seconda metà del diciannovesimo secolo, le osservazioni microscopiche portarono a formulare tre principi generali fondamentali che costituiscono quella che oggi è conosciuta come teoria cellulare:

• La cellula è la più piccola unità che presenta le proprietà tipiche della vita
• Le cellule si moltiplicano solo in seguito a crescita e divisione di cellule preesistenti
• Tutti gli organismi sono formati da una o più cellule

La maggior parte degli organismi viventi è costituita da singole cellule; altri sono organismi pluricellulari, in cui gruppi di cellule svolgono funzioni specializzate e sono collegati da sistemi complessi di comunicazione. L'intero organismo è stato generato da divisioni cellulari di una singola cellula.

La cellula: espressione minima della vita

Tutti gli esseri viventi sono costituiti da una o più cellule: è la cellula la più piccola porzione organizzata di materia che possiede le caratteristiche della vita.

si autoregola scambia materia ed energia CELLULA si riproduce con l'ambiente si può evolvere

Classificazione delle cellule

Le cellule possono essere divise in due classi principali, in base alla presenza o meno di un nucleo ben definito. Le CELLULE PROCARIOTICHE (i batteri) mancano di un involucro nucleare ed il loro materiale genetico (compattato nel nucleoide) è immerso nel citoplasma, non contengono organelli circondati da membrane. Le cellule procariotiche sono tipiche dei batteri ed archeobatteri. Le CELLULE EUCARIOTICHE possiedono invece un nucleo che racchiude il materiale genetico all'interno dell'involucro nucleare, separandolo così dal citoplasma.

La cellula procariotica

nucleoide ribosomi citosol membrana plasmatica spazio periplasmatico parete cellulare membrana esterna pili flagelli

Dimensioni: da 0,25x 1,2 um a 1,5×4 um

• I procarioti sono gli organismi più semplici
• Sono tutti unicellulari (li possiamo trovare però aggregati)
• Hanno dimensioni ridotte
• Hanno ribosomi strutture in grado di sint.re proteine
• Hanno Granuli di Riserva: contengono glicogeno,lipidi, composti fosforilati
• Citoplasma circondato da membrana plasmatica e parete cellulare rigida (composta da peptidoglicani)
• A volte presente un ulteriore strato gelatinoso detto capsula (composto da polisaccaridi)
• DNA non racchiuso dal nucleo ma localizzato nell'area nucleare o nucleoide= zona del citoplasma dove si trova il DNA sotto forma di singolo cromosoma circolare
• Dotati di flagelli (ne consentono il movimento) e pili (appendici più corte dei flagelli, importanti durante la coniugazione, in cui avviene lo scambio di materiale genetico tra una cellula e l'altra).

1,0 um 3,0 pm 2,0 um

Figura 2.8 I batteri hanno forme e dimensioni diverse. Vari tipi di cellule batteriche viste al microscopio elettronico a scansione (SEM): cocchi, sferici; bacilli, a forma di bastoncelli; spirilli, batteri a spirale provvisti di flagelli alla estremità. Vibrio Cholerae, dotato di flagello Microscopio contrasto di fase, Treponema pallidum, spirocheta che provoca la sifilide

Le cellule eucariotiche

Sone cellule caratterizzate da una struttura più complessa:

• Hanno organuli circondati da membrane
• Nucleo
• Citoscheletro
• Lisosomi
• Complesso di Golgi
• Membrana plasmatica
• Mitocondri
• Reticolo endoplasmatico rugoso e liscio
• Ribosomi

La cellula eucariotica Membrana nucleare Pori nucleari Nucleo Nucleolo Mitocondri Ribosomi Citoscheletro Apparato del Golgi Lisosomi Centrioli Perossisomi Reticolo endoplasmatico liscio Reticolo endoplasmatico rugoso Membrana citoplasmatica

Confronto tra procarioti ed eucarioti