FOCUS: LE CELLULE, LA TEORIA CELLULARE E IL PARAMECIO

Come molti sapranno, gli esseri viventi sono formati da cellule: quelli più semplici sono formati da un’unica cellula, e prendono il nome di organismi unicellulari; quelli più complessi sono formati da molte cellule e, quindi, sono detti organismi pluricellulari. L’uomo è un organismo pluricellulare estremamente complesso: il nostro corpo, infatti è formato da circa 100 miliardi di cellule.

Nel 1665, il naturalista Robert Hooke, osservando al microscopio un frammento di sughero, notò che esso era costituito da tante minuscole cavità, delimitate da sottili pareti, che egli indicò col termine inglese “cell” che significa “cella”, “piccolo vano”. In seguito, questa parola venne tradotta in italiano col nome di cellula.

Osservazioni microscopiche più estese, condotte nel corso del XVIII secolo, dimostrarono che le cellule erano presenti in qualsiasi parte di una pianta (nel fusto, nelle radici, nelle foglie, …). Assai più lenti furono, invece, i progressi della microscopia animale, perché le cellule animali sono più difficili da distinguere di quelle vegetali. Solo nei primi decenni dell’Ottocento esse vennero osservate sistematicamente dal francese Henri Dutrochet.

Ma molti scienziati continuavano ad attribuire alle cellule scarsa importanza. Nel 1838, il botanico tedesco Matthias Schleiden propose per primo la teoria della costituzione cellulare dei vegetali. Nello stesso anno, Theodor Schwann, che aveva studiato attentamente le cellule dei tessuti animali, generalizzò la teoria di Schleiden agli animali. Nasceva così la teoria cellulare, secondo cui le cellule sono i costituenti fondamentali di tutta la materia vivente. Alla definitiva affermazione di questa teoria diede un importante contributo anche il medico tedesco Rudolf Virchow che, nel 1855, stabilì che le cellule possono essere generate solamente da altre cellule (egli scrisse in proposito: “Se esiste una cellula, deve esserci stata una cellula preesistente, così come un animale può derivare soltanto da un altro animale e una pianta da un’altra pianta”).

LA CELLULA: COM’È FATTA

In una cellula si distinguano tre parti fondamentali:

– La membrana plastica, un sottile rivestimento che avvolge la cellula. Essa permette gli scambi di sostanze fra la cellula e l’ambiente esterno, lasciando entrare nella cellula le sostanze nutritive di cui questa ha bisogno e facendone uscire le sostanze di rifiuto;

– Il citoplasma (dal greco kytos = “cavità”, “cellula” e plasma = “cosa formata”, “materia”), un materiale gelatinoso racchiuso nella membrana plasmatica. In esso sono immersi organuli (cioè piccoli organi) che hanno forme e funzioni diverse;

– Il nucleo, la parte centrale della cellula, che provvede alla sua riproduzione e ne dirige tutte le attività (per esempio, decide quali sostanze devono essere fabbricate e quali distrutte negli organuli contenuti nel citoplasma). Esso è racchiuso dalla membrana nucleare che, come la membrana plasmatica, è porosa, cioè si lascia attraversare da determinate sostanze. La membrana nucleare manca soltanto nelle cellule di alcuni organismi unicellulari, come i batteri.

LE DIMENSIONI DELLE CELLULE

Le cellule, in generale, sono così piccole da essere invisibili ad occhio nudo: quelle vegetali hanno dimensioni di alcuni centesimi di millimetro, quelle animali, ancora minori, soltanto di un centesimo di millimetro. Per esprimere queste misure, si ricorre di solito ad un sottomultiplo del metro, il micron (o micrometro), che è uguale a un millesimo di millimetro, cioè a un milionesimo di metro. Le dimensioni delle cellule sono quanto mai varie. Certi batteri (organismi unicellulari) sono lunghi appena qualche decimo di micron. Per studiare la struttura di queste cellule, non è sufficiente il microscopio ottico, ma bisogna ricorrere a un dispositivo più potente, il microscopio elettronico. D’altra parte, vi sono anche cellule così grandi da poter essere osservate a occhio nudo, come le cellule-uovo. Gli ovuli umani (cioè le cellule-uovo prodotte dalla donna) sono lunghi circa 1/10 di millimetro. Assai più grandi sono le uova degli uccelli e dei rettili: esse, infatti, contengono una riserva di sostanze nutritive che l’embrione (cioè il piccolo che dovrà nascere) utilizza durante il proprio sviluppo.

LA VITA DI UN ORGANISMO UNICELLULARE: IL PARAMECIO

I protisti sono un regno assai vasto che comprende specie diversissime, aventi in comune un’unica caratteristica: quella di essere organismi unicellulari, che formati da una cellula eucariota (cioè dotata di membrana nucleare).

Alcuni protisti si alimentano in modo simile agli animali e vengono perciò detti protozoi (che significa “animali primitivi”, dal greco zòon = animale). Altri compiono la fotosintesi come le piante e sono perciò detti protofite (“piante primitive”, dal greco phytòn = pianta). Altri ancora sono simili ai funghi e vengono perciò detti protomiceti (“funghi primitivi”, dal greco mykes = fungo). Nota anche che alcuni biologi classificano certi protisti come piante o come funghi.

Il paramecio (che vediamo nella foto), è un protozoo lungo appena un decimo di millimetro, che vive nelle acque dolci. Benché sia formato da una sola cellula, il paramecio ha un’organizzazione complessa, che lo fa rassomigliare a un animale… in miniatura.

Per nutrirsi, esso utilizza una specie di cocca, cioè una cavità a forma di imbuto che si apre nella membrana plasmatica. Quando questa cavità si è riempita di cibo (costituito da microscopici batteri) la membrana si chiude, formando un “sacchetto” (detto vacùolo nutritizio), che viene risucchiato nel citoplasma. Il cibo viene digerito e ciò che resta è espulso da un vacuolo escretore.

Per muoversi, il paramecio utilizza le ciglia, che rivestono la membrana plasmatica e funzionano come remi. Seguendo gli spostamenti di un paramecio, si nota che questi non avvengono a caso: esso, infatti, tende ad allontanarsi da zone dove l’acqua è troppo calda o troppo fredda e a scansare gli ostacoli. Dunque, il paramecio è anche dotato di una certa sensibilità! La riproduzione del paramecio avviene asessualmente per scissione (mitosi).

15 Aprile 2014

NOTA: I testi sono tratti da libri per la scuola. “Moduli di Scienze”.