La cellula procariotica è cellula più elementare dell’albero della vita. Un procariota è un organismo unicellulare caratterizzato principalmente dalla mancanza di un nucleo. Quindi la parola “procariote” deriva dal greco pro (precedente, prima) e karyon (nut=nucleo), che significa “prima o prima del nucleo”.
Il organismi procarioti Sono divisi in due domini:
- Dominio dei batteri: dove sono inclusi batteri, cianobatteri e micoplasmi.
- Dominio arcaico: sono presenti archaea come termococchi, metanococchi e alobatteri.
Le cellule procariotiche sono ampiamente distribuite nella biosfera; infatti, sono gli unici esseri che vivono in ambienti estremi, come le alte temperature e le alte concentrazioni di sali. Si trovano anche all’interno del corpo umano, nel tubo digerente e sulla pelle.
cellula procariotica e sue parti
Schema delle diverse parti di una cellula procariotica.
La cellula procariotica è composta principalmente da:
- Membrana plasmatica.
- Citoplasma.
- Materiale genetico.
- Parete cellulare.
Membrana cellulare
La membrana cellulare è composta da fosfolipidi e proteine in proporzioni diverse. Negli archaea, la membrana cellulare può essere un monostrato invece di un doppio strato come nei batteri e nelle cellule eucariotiche.
Funzioni della membrana citoplasmatica nella cellula procariotica
- Ritenzione di composti all’interno della cellula.
- Reazioni enzimatiche: nella membrana sono presenti enzimi che catalizzano le reazioni chimiche di cui batteri e archei hanno bisogno per sopravvivere.
Vedi di più sulla membrana cellulare.
Citoplasma
Il citoplasma delle cellule procariotiche è protetto dalla membrana plasmatica. Nel citoplasma si trovano i ribosomi, necessari per la sintesi delle proteine e del nucleoide. I ribosomi delle cellule procariotiche sono piccoli.
Materiale genetico
Il materiale genetico o genoma delle cellule procariotiche è costituito da un’unica molecola di DNA, chiusa in un semplice cerchio e impacchettata in una regione del citoplasma nota come nucleoide. A differenza delle cellule eucariotiche, il Il DNA non è racchiuso in una membrana nucleare nelle cellule procariotiche.
In alcune cellule procariotiche, nel citoplasma si trova anche un piccolo DNA circolare noto come DNA. plasmide.
Parete cellulare
La parete cellulare della cellula procariotica è una struttura protettiva esterna alla membrana cellulare. Nei batteri è composto da peptidoglicano, una rete di catene polisaccaridiche interconnesse con peptidi. Negli archaea la parete cellulare è composta da uno pseudopeptidoglicano.
funzioni della parete cellulare
- Fornisce rigidità strutturale.
- Determina la forma della cellula procariotica.
- Previene la disidratazione.
strutture accessorie nelle cellule procariotiche
-
Capsula: È una struttura superficiale che si presenta come uno strato viscoso, costituito da polisaccaridi (catene di carboidrati). Si trova in alcuni batteri.
-
Flagello: utilizzato per la mobilità.
-
Fimbria o pili: sono piccole appendici sulla superficie dei batteri, costituite da una proteina chiamata fimbrilina (o pilin). Misura da 3 a 25 nm di diametro e da 10 a 20 nm di lunghezza. Servono come meccanismo per l’adesione alle cellule e/o alle superfici mucose e lo scambio di materiale genetico durante la coniugazione (pili).
Caratteristiche della cellula procariotica
- Forma: Le cellule procariotiche possono essere cilindriche (bacilli), sferiche (cocchi), spirali ea forma di virgola (vibrio).
- Dimensione: da 0,2 a 2 µm di diametro e da 1 a 6 µm di lunghezza.
- raggruppamenti: le cellule procariotiche possono apparire isolate o in gruppi che formano colonie.
- Mobilità: alcune cellule procariotiche possono muoversi grazie alla presenza di flagelli e ciglia.
- Distribuzione: le cellule procariotiche si trovano in tutte le regioni della Terra.
- Metabolismo: possono essere autotrofi, quando ottengono energia dalla luce o altri composti semplici, oppure eterotrofi, quando ottengono energia da fonti esterne.
- organelli intracellulari membranosiLe cellule procariotiche non hanno organelli membranosi.
- Respirazione: può essere anaerobico (in assenza di ossigeno) o aerobico.
Vedi anche Cell.
Differenza tra cellula eucariotica e cellula procariotica
Esistono importanti differenze strutturali e funzionali tra le cellule procariotiche ed eucariotiche. la tabella seguente
| Caratteristiche | Cellula procariota | Cellula eucariotica |
|---|---|---|
| Organismi principali | Batteri, archaea, cianobatteri | Funghi, protozoi, piante, animali. |
| Dominio |
Batterio Archea |
eucario |
| Nucleo | Assente | Regalo |
| cromosomi | Una molecola di DNA circolare | più cromosomi |
| Mitocondri | Assente | Regalo |
| complesso del Golgi | Assente | Regalo |
| Reticolo endoplasmatico | Assente | Regalo |
| ribosomi | Presente: anni ’70 | Presente: anni ’80 |
| membrana plasmatica |
Presente: costituito da fosfolipidi e proteine. |
Presente: costituito da fosfolipidi, steroli (colesterolo, ergosterolo, fitosterolo) e proteine. |
| Produzione di energia | Proteine associate alla membrana citoplasmatica | attraverso i mitocondri |
| Divisione cellulare | Fissione binaria | mitosi e meiosi |
Vedi anche cellula eucariotica.
esempi di cellule procariotiche
Escherichia coli
Micrografia elettronica di Escherichia coli in terreno di coltura.
L’Escherichia coli è probabilmente il batterio più conosciuto e il più comune nei laboratori clinici. È un bacillo Gram-negativo che si trova nel tratto gastrointestinale degli animali e può causare malattie infettive come gastroenteriti e infezioni del tratto urinario. E. coli è anche utilizzato nella biologia molecolare e nella produzione di proteine ricombinanti grazie alla sua facilità di crescita nei terreni di coltura.
Vibrio colera
Tipica forma a virgola vista al microscopio di Vibrio cholerae.
Vibrio cholerae è l’agente patogeno che causa il colera, una malattia gastrointestinale potenzialmente grave nell’uomo. Si caratterizza per avere una forma ricurva, a virgola, e presentare un flagello che gli permette di muoversi in acque inquinate.
Neisseria meningitidis
Questo è l’agente eziologico della meningite batterica. Si caratterizza per essere cocchi Gram-negativi che si presentano in coppia (assomigliano a chicchi di caffè) o in catenelle corte. Abitano le superfici mucose degli animali omeotermici.
batteri del formaggio
Il formaggio è stato utilizzato fin dall’antichità nell’alimentazione umana. In generale, la produzione di formaggio prevede la partecipazione di una varietà di batteri, tra cui Lactobacillus casei, L. paracasei, L. rhamnosus e L. plantarum.