Unità morfologica e fisiologica elementare degli
esseri animali e vegetali. ║ Fig. - Nome di strutture che possono
considerarsi elemento costitutivo di insiemi più complessi:
c. di
partito, c. aziendale, c. sanitaria. • Biol.
- Esistono animali costituiti da una sola
c., come l'ameba o da miliardi
di
c., come nel caso di organismi complessi ed evoluti. La
c.
annovera le seguenti proprietà comuni agli organismi viventi:
respirazione, accrescimento, nutrizione, riproduzione, capacità di
sintesi, reattività agli stimoli, attività motoria. Al suo interno
presenta una struttura molto articolata, formata di parti ben differenziate e
specializzate: protoplasma, nucleo, mitocondrii, vacuoli, corpuscoli e membrana
cellulare. Il
protoplasma è la parte vivente della
c., la
sostanza fondamentale di cui sono costituiti tutti gli esseri viventi. Osservato
al microscopio si presenta come una soluzione gelatinosa, trasparente, viscosa,
incolore, elastica, in grado di contrarsi e di espandersi sotto l'azione del
calore e di determinati stimoli, nonché di muoversi spontaneamente
qualora la
c. sia libera; ha la proprietà caratteristica di
coagularsi sotto l'azione del calore. Molto si è discusso e si discute
circa la sua struttura, cioè il modo di ordinarsi degli elementi
eterogenei (costituenti solidi e liquidi) di cui è formato. Nel 1841
Dujardin lo considerò sostanza fondamentale omogenea; W. Flemming (1886)
parlò di struttura fibrillante (struttura reticolare) entro le cui maglie
circolerebbe una parte più liquida, secondo una teoria sviluppata anche
da R. Altmann (1886), le cui importanti ricerche citologiche lo portarono a
descrivere i
granuli fucsinofili delle
c. ghiandolari e alla tesi
secondo la quale il protoplasma è composto da particelle microscopiche
viventi di vita autonoma. Detta teoria è stata riproposta oggi in seguito
agli studi sulle simbiosi intracellulari fisiologiche. Che il protoplasma sia
costituito di sostanze viventi lo dimostra il fatto che esso compie tutto il
ciclo vitale, cioè nasce, si nutre, cresce, si riproduce, si muove e,
dopo un tempo più o meno lungo, muore. Quando il protoplasma compie le
sue funzioni nutritizie, se è
nudo (cioè privo di
membrana), non fa che assorbire direttamente liquidi e gas, oppure, se si tratta
di particelle solide, le avvolge, le ingloba, le decompone, ne assorbe la parte
utile ed espelle la rimanente. Quando sia provvisto di membrana permeabile,
assorbe attraverso i pori di questa liquidi e gas (osmosi); mentre, se la
membrana è impermeabile, esso vi pratica dei fori attraverso i quali
può emettere delle propaggini più o meno lunghe, atte
all'assorbimento di sostanze liquide e gassose, e a digerire le sostanze solide.
Il moto del protoplasma è assicurato attraverso il movimento ameboide,
cosiddetto perché tipico di alcuni protozoi come le amebe, il movimento
ciliare e il movimento per flagelli, il cui esempio tipico è quello dello
spermatozoo. Quando la
c. è legata ad altre
c. costituendo
il corpo di animali o di piante superiori, il protoplasma si muove continuamente
nell'interno della
c. trascinando con sé il nucleo e gli altri
corpicciuoli. Chimicamente il protoplasma è un sistema colloidale
complesso, con un'alta percentuale di acqua in cui si trovano disciolti composti
di carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, a cui si uniscono calcio, magnesio,
ferro, potassio, bromo, iodio, ecc., i primi in quantità notevolmente
superiore a questi ultimi. Non è possibile fissare la formula chimica del
protoplasma vivente giacché la sua composizione risulta continuamente
variabile con l'assimilazione di nuova materia prima e la successiva espulsione.
Il
nucleo è un corpicciolo di forma varia, spesso sferica, talora
irregolare, stellata, che si trova entro il protoplasma. Esso è
delimitato da una sottile membrana (
membrana nucleare) piena di un
liquido, il
succo nucleare, in cui è immerso un filamento avvolto
a gomitolo, detto
filamento cromatico per la sua capacità di
colorarsi intensamente con alcuni coloranti basici (verde di metile,
ematossilina). Il nucleo è la sede degli acidi nucleici (DNA e RNA)
preposti alla sintesi di tutte le proteine cellulari. Il DNA, inoltre, avendo
capacità di autoreplicarsi, rappresenta il substrato chimico
dell'eredità nucleare. Secondo De Wries il nucleo conterrebbe i
pangeni, cioè i portatori dei caratteri ereditari, che ivi si
moltiplicherebbero per passare poi nel citoplasma al momento di diventare
attivi. De Wries ammette come Darwin un trasporto dei pangeni ma lo limita
all'ambito della
c. laddove Darwin ritiene che le sue gemmule siano
trasportate dalle
c. vegetative, attraverso il corpo, fin nelle
c.
germinali. La differenza fra le due concezioni è sostanziale in quanto,
per l'ipotesi dewriesiana, non è necessario ammettere che i pangeni del
citoplasma ritornino al nucleo, mentre tale condizione è indispensabile
per l'ipotesi di Darwin. Da queste conclusioni De Wries enunciava la sua
teoria delle mutazioni: se ogni specie è dotata di un determinato
corredo di pangeni, essa deve essere costante e non potrà modificarsi
né per la lenta azione dell'ambiente (Lamarck) né per la selezione
naturale (Darwin), ma soltanto per variazioni brusche in seguito alle modificate
condizioni dei pangeni (passaggio dallo stato attivo a quello latente o
viceversa) o a comparsa di nuovi pangeni. Il nucleo è l'organo più
importante nel processo di riproduzione; esso è sempre presente nella
c., anzi si può dire che non esiste
c. viva senza nucleo e
protoplasma. L'eventuale assenza di nucleo è di natura patologica,
determinando la morte della
c. interessata. In casi non rari il nucleo
contiene uno o più corpuscoli detti
nucleoli, corpi sferici ricchi
di acido ribonucleico. I
mitocondrii sono granuli cellulari, il cui
significato fisiologico in relazione alla
c. è tuttora oggetto di
discussione. Alcuni autori attribuiscono ai mitocondrii attività di
fabbricatori di tutte le altre strutture cellulari; altri li interpretano quali
microrganismi simbiotici adattati alla vita intracellulare; altri ancora
assegnano ai mitocondrii un notevole potere riduttivo a causa del glutiatone che
essi conterrebbero. Dal punto di vista biochimico, si presentano come catene di
enzimi ossidativi. La loro forma si presenta notevolmente varia: in granuli
semplici, separati (mitocondrii); allineati in serie (condriomiti), allungati in
bastoncini o filamenti (condrioconti), in masse sferoidali (condriosfere). I
vacuoli sono piccole tasche del protoplasma, ripiene di un liquido
chiamato
succo cellulare. Tale liquido può contenere sia sostanze
nutritizie sia sostanze di rifiuto o di difesa, come acidi, sali e veleni di
varia natura. I
corpuscoli, rispetto al protoplasma e al nucleo, sono
corpi di natura differente e di estrema piccolezza. I più importanti di
essi sono il
centrosoma e i
plastidi. Questi ultimi, in base al
loro aspetto e alla loro funzione, assumono nomi vari, di cui i principali sono
i
cloroplasti e i
cromoplasti. I primi, così chiamati per
lo speciale colore verde dato alla clorofilla in essi contenuta, hanno forma
molto varia: sferici, lenticolari, ovoidei, stelliformi, nastriformi, ecc. I
secondi contengono invece sostanze coloranti rosse o gialle che cristallizzano
nell'interno del plastidio. I cromoplasti si trovano negli organi del fiore, in
particolare nei petali, talvolta nei frutti e nelle radici di certe piante. Fra
le altre funzioni, hanno anche quella di attirare l'attenzione degli insetti a
scopo fecondativo. La
membrana cellulare rappresenta una pellicola di
spessore variabile tutt'intorno al protoplasma delle
c. vegetali ed
è costituita di una sostanza chimica ternaria (carbonio, idrogeno,
ossigeno) chiamata
cellulosa. La natura chimica della cellulosa
costituisce un altro importante carattere di distinzione fra piante e animali;
in questi ultimi infatti la membrana cellulare ha una composizione chimica
più complessa essendo costituita di sostanza quaternaria. L'accrescimento
della membrana può avvenire per superficie e per ispessimento: nel primo
caso l'accrescimento è in rapporto con la morfologia della
c. e si
distingue in
generale e
parziale a seconda che la
c.
mantenga la sua forma originaria o che la modifichi quando alcuni elementi
cellulari si accrescano rispetto ad altri. L'accrescimento per ispessimento
può risultare
centripeto,
centrifugo e
misto, a
seconda che avvenga a spese o meno della cavità cellulare, nella faccia
concava o convessa di essa.