Concetto di struttura e funzione delle celle | Anatomia e fisiologia dell'uomo

Il concetto di struttura e funzione della cella

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Nella struttura del corpo umano, il ruolo più importante è svolto dalle cellule, quindi, iniziando lo studio dell'anatomia e della fisiologia, bisogna prima di tutto conoscere la loro struttura e le loro funzioni.

Il concetto di cellule ebbe origine nel XVII secolo, quando i vetri ottici (lenti) furono usati per la prima volta per osservazioni scientifiche. Un olandese A. Leeuwenhoek, che era impegnato in occhiali da macina, per la prima volta ha iniziato a esaminare le più piccole creature viventi in una goccia d'acqua per amore di questa arte raffinata. Ha creato il primo microscopio e ha posto le basi per la microscopia scientifica. Numerosi scienziati si sono rivolti a un nuovo campo di ricerca affascinante. Come risultato del loro lavoro, negli anni '30 del XIX secolo, si era accumulato un vasto materiale sullo studio della struttura microscopica della natura vivente, sulla base del quale venivano tratte conclusioni estremamente importanti. È stato stabilito, da un lato, che ci sono organismi semplici rappresentati da una sola cellula, d'altra parte, si è scoperto che le piante e gli animali che hanno una struttura corporea complessa sono costituiti da un numero enorme di cellule. Si è scoperto che tutte le cellule, qualunque sia l'organismo a cui appartengono, hanno le stesse leggi di struttura. Da qui la conclusione più importante è stata che tutte le creature viventi del nostro pianeta - piante e animali - hanno un'origine comune, fonti comuni di sviluppo nel processo di evoluzione.

struttura cellulare
Fig. 1.
a - cellula animale; b - cellula vegetale. 1 - shell; 2 - protoplasma; 3 - il nucleo.

La struttura della cella può essere rappresentata schematicamente come segue (Figura 1). Le sue parti principali sono il protoplasma, il nucleo e il guscio. La parte principale della cellula è il protoplasma. In apparenza, è un liquido trasparente viscoso e incolore. La sua composizione chimica è molto complessa: include sostanze organiche - proteine, grassi, carboidrati, vitamine - e sostanze inorganiche - acqua, sali minerali. In termini di volume, l'acqua costituisce il 95-98% (!) Dell'intera massa della cellula; l'acqua con i sali disciolti in essa costituisce il mezzo in cui avvengono tutti i processi vitali della cellula. Di sostanze organiche, le proteine ​​svolgono un ruolo importante. Sono le molecole proteiche che, in virtù della peculiarità della loro struttura e delle loro proprietà chimiche, forniscono il principale processo vitale - il metabolismo. Grassi e carboidrati sono principalmente materiali energetici: grazie alla loro ossidazione ("combustione"), si forma l'energia necessaria per la vita. La struttura del protoplasma è molto complessa. Guardando una cellula al microscopio, si può scoprire che ci sono alcune formazioni nel protoplasma, i cosiddetti organoidi (Figura 2), che, come gli organi di un organismo complesso, regolano i processi vitali.

Schema della struttura cellulare mediante microscopia elettronica
Fig. 2. Schema della struttura cellulare secondo microscopia elettronica.
1 - spazio perinucleare; 2 - il nucleo; 3 - il nucleolo; 4 - reticolo endoplasmatico; 5 - apparato del Golgi; 6 - serbatoi; 7 - ribosomi; 8 - mitocondri.

Il più importante apparato regolatore della cellula è il suo nucleo, senza il quale non può funzionare pienamente: perde la sua capacità di crescere e moltiplicarsi. Di particolare importanza sono le formazioni speciali nel nucleo - cromosomi. Gli scienziati sono stati a lungo associati a loro la più importante capacità degli organismi viventi di trasmettere ai discendenti le loro proprietà di base. Tuttavia, solo negli ultimi anni è stata chiarita la loro struttura chimica e il principale meccanismo di ereditarietà. Come risultato della ricerca biochimici e genetisti (scienziati coinvolti nella scienza dell'eredità) hanno dimostrato che i cromosomi consistono in particelle chiamate geni *. Ogni gene è un codice di alcune proprietà dell'organismo.

* La parola gene deriva dal greco - "genos" - nascita, razza.