Qual’è il centro di controllo di una cellula?

Cellula-Immagine Credit Public Domain-

Sappiamo che le cellule sono le più piccole unità biologiche che possono vivere da sole. Ma se sono strutture viventi, allora qual’è il centro di controllo della cellula?

Negli organismi multicellulari complessi, tutte le funzioni di controllo sono svolte dal sistema nervoso, con il suo centro situato nel nostro cervello. Le singole cellule non hanno cervelli simili al nostro. Nonostante ciò, in realtà esiste una cosa che può essere definita il centro di controllo della cellula.

Conosciamo il nucleo cellulare: in questo articolo spiegheremo cos’è un nucleo e quali funzioni svolge. Qui troverai anche i fatti più interessanti su questa parte importante di una cellula.

Qual’è il centro di controllo della cellula?

Il nucleo è noto come il centro di controllo della cellula.

La sua funzione principale è controllare l’espressione genica e mediare la replicazione del DNA durante il ciclo cellulare. Inoltre controlla e regola tali attività della cellula come la crescita e il metabolismo. Il nucleo è il più grande organello nelle cellule animali. In genere occupa circa il 10% del volume cellulare.

Un organello è una struttura specializzata all’interno di una cellula che svolge una funzione specifica. Se facciamo un’analogia con il corpo umano, queste strutture sono simili agli organi umani che svolgono compiti strettamente specifici dentro di noi – ed è anche per questo che anche queste strutture sono state denominate in modo molto simile.

Esempi di organelli includono i mitocondri, che producono energia per la cellula, i ribosomi, che producono le proteine, e il reticolo endoplasmatico e l’apparato di Golgi, che sono coinvolti nell’elaborazione e nel trasporto delle molecole all’interno della cellula.

Ogni organello è separato dal resto della cellula da una membrana, che aiuta a mantenere l’integrità dell’organello e dell’ambiente chimico al suo interno.

Tutte le cellule hanno nuclei?

Solo le cellule degli organismi eucarioti avanzati hanno un nucleo.

Piante, animali, muffe melmose, protozoi, alghe e funghi hanno cellule eucariotiche. Infatti, la parola eucariota deriva dalle parole greche eu , che significa “bene” o “buono”, e karyon , che significa “noce” o “nocciolo”. Se combinate, queste parole possono essere tradotte come “buon kernel”.

La maggior parte delle cellule ha un singolo nucleo, anche se alcune, come i globuli rossi o alcuni tipi di batteri, non ne hanno. Questi tipi di cellule sono noti come cellule procariotiche, in contrasto con le cellule eucariotiche che hanno nuclei.

Alcune, come le cellule muscolari scheletriche, hanno diversi nuclei.

Gli scienziati affermano che le prime cellule con nuclei si sono evolute circa 2,3-1,8 miliardi di anni fa.

Perché le cellule devono avere un nucleo?

Le cellule hanno sviluppato un nucleo per separare il materiale genetico dal resto della cellula e proteggerlo da fattori potenzialmente dannosi.

In poche parole, il nucleo funge da barriera per mantenere il DNA separato dal meccanismo cellulare, come enzimi e proteine, che svolgono i processi metabolici della cellula.

Questa separazione garantisce un migliore controllo sull’espressione dei geni, poiché la cellula può regolare quali molecole possono entrare e uscire dal nucleo.

Inoltre, avendo un nucleo, le cellule sono in grado di separare la trascrizione genica e la traduzione, il che significa che il DNA può essere letto e copiato in un punto e i prodotti possono essere inviati ad altre parti della cellula per l’assemblaggio in proteine.

Nel complesso, lo sviluppo del nucleo è stato un importante passo evolutivo che ha permesso alle cellule di diventare più complesse e maggiormente in grado di regolare i loro processi interni.

Cosa c’è dentro il nucleo della cellula?

Il nucleo è completamente racchiuso dall’involucro nucleare, che è costituito da membrane interne ed esterne cje permettono al nucleo di mantenere un ambiente distinto dal resto della cellula.

L’involucro contiene anche pori che controllano il movimento delle sostanze dentro e fuori dal nucleo. All’interno, la maggior parte del materiale genetico della cellula è conservata sotto forma di più molecole di DNA. Queste molecole sono organizzate in strutture chiamate cromosomi.

Il nucleo contiene anche strutture discrete senza membrana note come corpi nucleari. Il corpo nucleare più grande, noto come nucleolo, produce e assembla i ribosomi della cellula. Il nucleolo è anche il luogo in cui vengono trascritti i geni dell’RNA ribosomiale.

In che modo le cellule procariotiche sono in grado di funzionare senza avere un nucleo?

Le cellule procariotiche, come i batteri, sono infatti in grado di funzionare senza nucleo. Ciò è dovuto principalmente alla loro organizzazione più semplice e alle dimensioni ridotte rispetto alle cellule eucariotiche.

Ma qual è il centro di controllo della cellula negli organismi procarioti?

Il materiale genetico delle cellule procariotiche, tipicamente sotto forma di un singolo cromosoma circolare, non è racchiuso in un compartimento separato come il nucleo, ma si trova invece all’interno del citoplasma.

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Qui il materiale genetico è tenuto insieme da una struttura chiamata nucleoide, che non è un vero organello legato alla membrana, perché non è racchiuso da un guscio distinto. Invece, è una regione in cui è concentrato il materiale genetico sotto forma di DNA. Questa regione non è fisicamente separata dal resto della cellula come i veri organelli.

C’è anche un numero minore di organelli nelle cellule procariotiche. Anche le loro vie metaboliche sono meno complesse. Ma il loro materiale genetico è ancora protetto e separato dal resto della cellula da una membrana cellulare.

Inoltre, le cellule procariotiche hanno una varietà di meccanismi, come gli operoni e le proteine ​​regolatrici, che consentono la regolazione genetica e il controllo dell’espressione genica.

I 12 fatti più interessanti sul nucleo cellulare

• Il nucleo è il centro di controllo di una cellula.
• Non tutte le cellule hanno nuclei. Di solito si tratta di cellule più semplici che non richiedono processi metabolici complessi.
• Il nucleo protegge il materiale genetico e lo separa dalle altre parti della cellula.
• Quasi tutto il genoma cellulare è contenuto all’interno di un nucleo.
• I pori sulla superficie del nucleo controllano quali molecole possono entrare o uscire.
• Il nucleo regola anche l’espressione genica.
• Gli scienziati ipotizzano che i primi nuclei cellulari siano emersi attraverso una relazione simbiotica tra archaea e batteri.
• Un’altra ipotesi dice che il nucleo si è formato quando una cellula ha mangiato (fagocitato) archaea o batteri. Invece di digerire queste particelle, le ha usate per generare un nucleo.
• L’ipotesi più recente dice che il nucleo si è evoluto quando la cellula ha sviluppato una seconda membrana esterna.
• Il nucleo è stato il primo organello scoperto dagli scienziati.
• La più antica osservazione del nucleo cellulare risale al 1791 circa. Lo scienziato Antonie van Leeuwenhoek ha osservato queste strutture attraverso un microscopio – lo sappiamo dai suoi disegni.
• Inizialmente, gli scienziati pensavano che le cellule “generassero” altre nuove cellule. Solo successivamente hanno scoperto che il nucleo cellulare si divide in due parti, dando origine a due cellule neonate.

Scritto da Giedrius Pakalka e Alius Noreika

Fonte:Technology