Cellula animale
Come è fatta una cellula animale?
La cellula animale è la più piccola componente dell'organismo animale a possedere tutte le caratteristiche proprie della vita. Essa ne rappresenta l'unità strutturale e funzionale, e può arrivare a rappresentare, nei protozooii, l'intero organismo.
Negli animali superiori, detti metazoii, le cellule animali si differenziano strutturalmente in modo da essere in grado di svolgere funzioni differenti e possono organizzarsi a formare dei tessuti e degli organi. In metazoi primitivi come i poriferi, le cellule, pur differenziandosi in diversi tipi cellulari, non si organizzano in veri tessuti.
Sebbene il livello di organizzazione complessivo degli organismi superiori sia molto più elevato, le cellule degli animali unicellulari (protozoi) possono essere molto più complesse poiché la singola cellula acquisisce le capacità assolte dai differenti tipi cellulari negli organismi pluricellulari.
Struttura delle cellule animali
Come tutte le cellule eucariotiche, le cellule animali sono composte da una membrana plasmatica che le separa dall'ambiente esterno, formata da un doppio strato fosfolipidico che crea una barriera anfipatica in cui le teste idrofile delle catene fosfolipidiche si posizionano all'esterno e le code idrofobe si uniscono a formare la parte interna della barriera; un nucleo cellulare dotato di membrane nucleare che contiene DNA e proteine nucleari; una matrice citoplasmatica gelatinosa detta citosol nel quale sono immerse tutte le altre componenti cellulari e diversi organuli necessari al funzionamento della cellula stessa.
Tali organuli sono:
- mitocondri, necessari alla respirazione cellulare, cioè il processo attraverso cui le molecole organiche vengono ossidate per ricavare energia per i processi catabolici;
- ribosomi, organuli senza membrana associati al reticolo endoplasmatico rugoso e responsabili della sintesi proteica;
- lisosomi, vescicole contenenti enzimi digestivi per la realizzazione della digestione intracellulare;
- reticolo endoplasmatico, struttura lamellare divisa in due porzioni, una definita reticolo endoplasmatico liscio, dove avviene la sintesi delle molecole lipidiche e una prima glicosilazione delle proteine; l'altra definita reticolo endoplasmatico rugoso, ospita sulla sua porzione esterna i ribosomi;
- apparato del Golgi, struttura formata da componenti sacciformi e delimitata da una membrana, che ha il ruolo di completare e modificare la glicosilazione delle molecole proteiche provenienti dal reticolo endoplasmatico nonché di veicolare le molecole prodotte verso i distretti cellulari dove esse sono necessarie, mediante il loro incorporamento in vescicole. Le molecole ad azione endocrina e i cataboliti da espellere sono veicolati verso l'esterno della cellula, gli enzimi digestivi sono incorporati nei lisosomi, i prodotti intermedi vengono indirizzati verso le sedi del completamento delle rispettive vie metaboliche;
- il citoscheletro, una serie di microtubuli che si dipartono dal nucleo dirigendosi verso la periferia della cellula, andando a interagire con la parte interna della membrana cellulare e determinando la forma e la rigidità della cellula.
La cellula animale manca di alcune componenti tipiche della cellula vegetale:
- non possiede vacuoli, e per questa ragione le dimensioni massime delle cellule animali sono inferiori di quelle vegetali;
- non possiede cloroplasti, pertanto sono eterotrofe, ossia dipendono, per la propria sopravvivenza, dall'ingestione di molecole organiche già prodotte da ossidare per ricavare l'energia necessaria ai processi biochimici necessari ala vita;
- non possiedono parete cellulare;
Al contrario, però, la cellula animale possiede delle strutture presenti solo in una parte delle cellule vegetali, poiché assenti nelle piante superiori: i centrioli. Tali organuli, in genere due per cellula, rappresentano degli elementi di sostegno ai microtubuli per le funzioni legate al citoscheletro e alla creazione del fuso mitotico durante la replicazione cellulare.
Figura 1: struttura della cellula animale.
Organizzazione delle cellule animali in tessuti
Come già accennato, le cellule animali durante lo sviluppo embrionale iniziano un processo di differenziazione che le porta ad assumere delle caratteristiche peculiari in basi al tipo cellulare in cui esse si tramutano.
Questo processo, mediato da fattori chimici spesso coinvolti in eventi a cascata, determinano la suddivisione delle cellule in gruppi che si organizzano a formare i tessuti.
I principali tessuti nei mammiferi sono quattro:
Le cellule animali che fanno parte di ciascuno di questi tessuti hanno caratteristiche e funzionalità differenti da quelle dei tessuti diversi. Ad esempio le cellule nervose sono caratterizzate dalla capacità di ricevere e trasmettere impulsi di natura eccitatoria oppure impulsi a carattere inibitorio, permettendo il passaggio dell'informazione e la comunicazione tra i distretti corporei e i centri di elaborazione rappresentati dai gangli cerebrali.
Figura 3: struttura di una cellula nervosa.
Le cellule epiteliali sono caratterizzate da una forma ben definita, una marcata polarizzazione con la distinzione di una regione basale e una regione apicale, la capacità di sviluppare cheratinizzazione per acquisire impermeabilità e l'alta densità di giunzioni cellulari tra cellule adiacenti.
Le cellule muscolari sono invece caratterizzate dalla capacità di contrarsi in risposta ad uno stimolo mediante l'interazione di due specifiche molecole, l'actina e la miosina; la contrazione avviene in risposta all'aumento degli ioni calcio in seguito al propagarsi del potenziale d'azione.
Figura 2: struttura della cellula muscolare.
Le cellule connettivali sono molteplici e molto differenti tra loro; tra di esse troviamo le cellule della cartilagine (condroblasti), le cellule delle ossa (osteoblasti), i globuli bianchi etc ... tutte le cellule connettivale si originano dal mesenchima che ha origine dal mesoderma.
Cellula animale dei protozoi
I protozoi, come accennato, sono definibili come animali unicellulari o organismi eucariotici unicellulari eterotrofi.
In quanto animali, molti protozoi sono capaci di comportamenti che potremmo definire complessi come la ricerca del cibo, la predazione, la difesa dai predatori, la riproduzione sessuale. Per poter attuare tutte queste funzioni la singola cellula ha evoluto una elevata specializzazione, divenendo in molti casi più complessa della controparte pluricelllulare.
Nelle cellule animali dei protozoi sono presenti organelli fotorecettori talvolta anche piuttosto complessi, simili a quelli di alcuni invertebrati, detti stigmi; la locomozione può essere garantita da pseudopodi, ciglia oppure flagelli.
Le amebe si spostano mediante movimenti dell'intera cellula, detti movimenti ameboidi, coadiuvati dall'azione di componenti del citoscheletro.
In alcuni protozoi parassiti è presente l'organo apicale, un insieme di strutture fibrillari e microtubulari adibite a favorire la penetrazione nell'ospite. La presenza di vacuoli alimentari ricchi di enzimi digestivi permette la digestione intracellulare delle particelle ingerite.
La riproduzione avviene per scissione binaria, gemmazione oppure attraverso un tipo di riproduzione sessuale durante la quale c'è solo scambio genico ma non aumento della popolazione, definito coniugazione, in cui due cellule si scambiano un micronucleo aploide che si fonde con il micronucleo aploide già presente per generare un micronucleo diploide in cui metà del genoma proviene della cellule coniugante.
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