Cellula

Ci sono due tipi fondamentali di cellule: le cellule procariotiche e le cellule eucariotiche. I procarioti, batteri e archaea, sono cellule semplici che non hanno un nucleo cellulare. Hanno però dei microcompartimenti batterici.

Gli eucarioti sono cellule complesse con molti organelli e altre strutture nella cellula. Sono più grandi delle cellule procariote: possono essere fino a 1000 volte più grandi in volume. Gli eucarioti conservano le loro informazioni genetiche (DNA) sui cromosomi nel nucleo della cellula. Gli organismi (esseri viventi) che sono costituiti da più cellule sono eucarioti.

Gli unici tipi di organismi procarioti attualmente in vita sono i batteri e gli archei. Gli organismi procarioti si sono evoluti prima degli organismi eucarioti, quindi ad un certo punto il mondo non consisteva in altro che in organismi procarioti. Ci sono anche i virus, che sono difficili da classificare, ma causano alcune importanti malattie. I virus sono fatti di RNA, o DNA, e proteine, e si riproducono all'interno delle cellule dei batteri o degli eucarioti.

Unicellulare

Gli organismi unicellulari sono costituiti da una sola cellula. Esempi di organismi unicellulari sono:

• Amoeba
• Paramecium

Gli organismi unicellulari hanno bisogno di:

• mangiare
• respirare (la maggior parte usa l'ossigeno per trasformare lo zucchero in energia)

Tutti gli organismi unicellulari devono:

• sbarazzarsi dei rifiuti (scartare)
• riprodursi (fare più di se stesso)
• coltivare

Alcuni possono:

• spostare
• percepire il loro ambiente
• ottengono la loro energia dal sole (per esempio, i cianobatteri)
• fermentare (per esempio, lieviti)
• usare la respirazione anaerobica (ad esempio Clostridium botulinum)

Multicellulare

Gli organismi multicellulari sono formati da molte cellule. Sono organismi complessi. Questo può essere un piccolo numero di cellule, o milioni o trilioni di cellule. Tutte le piante e gli animali sono organismi multicellulari. Le cellule di un organismo multicellulare non sono tutte uguali. Hanno forme e dimensioni diverse e svolgono un lavoro diverso nell'organismo. Le cellule sono specializzate. Questo significa che fanno solo alcuni tipi di lavoro. Da sole, non possono fare tutto ciò di cui l'organismo ha bisogno per vivere. Hanno bisogno di altre cellule per fare altri lavori. Vivono insieme, ma non possono vivere da sole.

Le cellule furono scoperte da Robert Hooke (1635-1703). Usò un microscopio composto con due lenti per guardare la struttura del sughero, e per guardare le foglie e alcuni insetti. Fece questo dal 1660 circa, e lo riportò nel suo libro Micrographica nel 1665. Chiamò le cellule con il nome della parola latina cella, che significa stanza. Lo fece perché pensava che le celle assomigliassero a piccole stanze.

Molti altri naturalisti e filosofi provarono il nuovo strumento. La struttura delle piante fu studiata da Nehemiah Grew (1641-1712) e Marcello Malpighi (1628-1694). L'opera principale di Grew fu L'anatomia delle piante (1682). Non è chiaro chi vide per primo le cellule animali, Malpighi, Jan Swammerdam (1637-1680) o Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723). ^p17

Le scoperte e i disegni di Leeuwenhoek dei "piccoli animali" aprirono un mondo completamente nuovo per i naturalisti. Furono scoperti i protozoi e i microrganismi in generale, e le scoperte su di essi continuano ancora oggi. Il libro di Christian Gottfried Ehrenberg Die Infusionsthierchen riassumeva ciò che si sapeva nel 1838. Lorenz Oken (1779-1851) nel 1805 scrisse che gli infusori (forme microscopiche) erano la base di tutta la vita.

L'idea che le cellule fossero la base delle forme di vita più grandi venne nel 18° secolo. Scoprire chi ha fatto il lavoro ha richiesto del tempo:

"Il lavoro del ceco Jan Purkyně (1787-1869) e del suo studente e collaboratore Gabriel Valentin (1810-1883) è stato ingiustamente denigrato dai tedeschi nazionalisti. Essi hanno diritto a una certa priorità nella teoria delle cellule". ^{Capitolo 9} Anche Johannes Müller (1801-1858) ha dato grandi contributi. "Fu, tuttavia, il suo allievo Theodor Schwann (1810-1882) e Matthias Schleiden (1804-1881) ad avere il merito della teoria cellulare, nonostante il fatto che alcune delle loro osservazioni non erano corrette, e i loro crediti ai lavoratori precedenti erano "una parodia". ^p97

La teoria della cellula include queste importanti idee:

1. Tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule.
2. La cellula è l'unità di base della struttura e della funzione in tutti gli organismi.
3. Ogni cellula proviene da un'altra cellula che ha vissuto prima di lei.
4. Il nucleo è l'elemento centrale della cellula.

Le cellule del corpo dei metazoi si dividono per semplice divisione cellulare mitotica. La riproduzione sessuale è ancestrale negli eucarioti e nei metazoi è realizzata da cellule sessuali specializzate. Esse sono prodotte da un processo chiamato meiosi.

Le cellule procariotiche si riproducono usando la fissione binaria, dove la cellula si divide semplicemente a metà. Sia per la mitosi che per la fissione binaria la cellula deve replicare (copiare) tutte le sue informazioni genetiche (DNA) in modo che ogni nuova cellula ne abbia una copia.

• Citologia