I principali organuli cellulari sono: il nucleo, i centrioli, i mitocondri, i cloroplasti, i ribosomi, il reticolo endoplasmatico, l’apparato di Golgi, i lisosomi, il citoscheletro, le ciglia e i flagelli.

Il nucleo

E’ la struttura più grande nella cellula eucariotica, dove avviene la duplicazione del DNA. Circondato da una membrana a doppio strato, presenta l’involucro nucleare che contiene moltissimi pori minuscoli che mettono in comunicazione il nucleo con il citoplasma. Il nucleo contiene i cromosomi, composti da DNA combinati con proteine istoniche, che assumono la forma di strutture filiformi nel momento in cui il nucleo si divide. Altre volte, i cromosomi appaiono come una rete diffusa chiamata cromatina. Nel nucleo sono presenti uno o più nucleoli. Un nucleolo è un corpo minuscolo, arrotondato, di colorazione scura. È il sito in cui vengono sintetizzati i ribosomi( Fig.05.01).

I centrioli

Sono minuscoli organelli costituiti da microtubuli accoppiati, disposti in un cilindro corto e cavo. Nelle cellule animali, due centrioli si trovano ad angolo retto, appena fuori dal nucleo, formando il centrosoma. Prima che una cellula animale si divida, i centrioli si replicano e la loro funzione è quella di far crescere le fibre del fuso, la struttura responsabile del movimento dei cromosomi durante la divisione cellulare( Fig.05.02).

I mitocondri

A forma di bastoncino o di cilindro, sono relativamente grandi, si trovano in tutte le cellule e di solito sono presenti in numero molto elevato. Sono il sito degli stadi aerobici della respirazione. Ogni mitocondrio è diviso in matrice, sostanza gelatinosa delimitata dalla membrana interna, con ribosomi, DNA ed enzimi che partecipano alla respirazione cellulare e doppia membrana esterna( Fig.05.03)

I cloroplasti

Sono grandi organelli, tipicamente di forma biconvessa, che si trovano nelle piante verdi, soprattutto nelle cellule del mesofillo delle foglie. Nei cloroplasti avviene la fotosintesi clorofilliana perché contengono il pigmento chiamato clorofilla. Ogni cloroplasto ha una doppia membrana. I cloroplasti fanno parte di un gruppo più ampio di organelli chiamati plastidi, che si trovano in molte cellule vegetali ma mai negli animali. Gli altri membri della famiglia dei plastidi sono i leucoplasti (plastidi incolori) in cui è immagazzinato l’amido e i cromoplasti (plastidi colorati), contenenti pigmenti non fotosintetici come il carotene, e presenti nei petali dei fiori e nel tessuto radicale delle carote( Fig.05.04).

I ribosomi

Sono strutture minuscole, in cui vengono prodotte le proteine nelle cellule. Chimicamente, sono costituiti da proteine e da RNA. I ribosomi si trovano liberi nel citoplasma e legati al reticolo endoplasmatico RER. Si trovano anche all’interno dei mitocondri e nei cloroplasti. Alcune delle proteine cellulari prodotte nei ribosomi hanno ruoli strutturali (il collagene ne è un esempio). La maggior parte delle proteine cellulari sono enzimi, catalizzatori biologici, che fanno sì che le reazioni del metabolismo si verifichino rapidamente all’interno del citoplasma.

Il reticolo endoplasmatico

E’ costituito da una rete di membrane formate in fogli, tubi o sacche interconnesse che si dirama nel citoplasma. Possiamo vedere che ci sono due tipi distinti di reticolo endoplasmatico:

Il reticolo endoplasmatico ruvido (RER), costellato da ribosomi attaccati. Al suo margine, le vescicole sono formate da rigonfiamenti. Queste minuscole sacche vengono quindi utilizzate per immagazzinare e trasportare le proteine che sono “impacchettate” nelle vescicole e quindi tipicamente scaricate dalla cellula.
Il reticolo endoplasmatico liscio (SER) non ha ribosomi, ma è il sito di sintesi delle sostanze necessarie alle cellule. Il SER è importante nella produzione di lipidi. Inoltre, è la sede della sintesi del glicogeno. Nel citoplasma delle fibre muscolari volontarie, una forma speciale di SER è il sito di deposito degli ioni Calcio che hanno un ruolo importante nella contrazione delle fibre( Fig. 05.05).

L’ apparato di Golgi

L’apparato di Golgi è un insieme di sacche membranose appiattite simile a una catasta . È il sito di sintesi di specifici prodotti biochimici, come ormoni ed enzimi, ma anche di proteine, che elabora ed impacchetta, confezionandole nelle sue vescicole. Nelle cellule animali queste vescicole possono formare lisosomi. Nelle cellule vegetali possono contenere polisaccaridi per la formazione della parete cellulare (Fig.05.06)

I lisosomi

Sono minuscole vescicole sferiche legate da un’unica membrana, che contengono una miscela concentrata di enzimi. Sono i siti della l’idrolisi del materiale assunto dalla cellula per fagocitosi. Qui vengono inghiottiti i batteri nocivi che invadono la cellula da speciali globuli bianchi chiamati macrofagi. In questi vacuoli eventuali corpi estranei o particelle di cibo assorbiti vengono quindi scomposti. Ciò si verifica quando i lisosomi si fondono con il vacuolo. I prodotti della digestione poi sfuggono nel liquido del citoplasma. In questo modo i lisosomi distruggono anche gli organelli danneggiati. Quando un organismo muore, sono gli enzimi idrolitici nei lisosomi delle cellule che sfuggono nel citoplasma e causare l’autodigestione, nota come autolisi. Sono presenti solo nelle cellule animali(Fig.0 5.07).

Il citoscheletro

E’ l’insieme di fibre lunghe e sottili, che mantengono e rinforzano la forma della cellula, contribuendo al suo movimento e tenere in posizione gli organuli nella cellula. È diviso in tre importanti strutture:1)i microfilamenti, costituiti da proteina actina, che contribuiscono ai movimenti cellulari;2) i filamenti intermedi, formati da proteine fibrose, che stabilizzano la struttura della cellula; 3)i microtubuli, costituiti da molte molecole della proteina tubulina che contribuiscono ai movimenti dei cromosomi, guidano il movimento delle cellule e servono da binari per il movimento delle vescicole trasportate dalle proteine motrici. Un sistema ben organizzato di microtubuli modella e sostiene il citoplasma. I microtubuli sono cilindri cavi diritti e non ramificati, coinvolti anche nel movimento di altri componenti cellulari all’interno del citoplasma, agendo per guidarli e dirigerli.

Le ciglia e flagelli

Sono organelli che sporgono dalla superficie di alcune cellule. Strutturalmente, sono quasi identici ed entrambi possono muoversi. Le ciglia sono presenti in gran numero su alcune cellule, come il rivestimento ciliato (epitelio) dei tubi dell’aria che servono i polmoni (bronchi), dove provocano il movimento del muco attraverso la superficie cellulare. Sono le ciglia di questo “albero bronchiale” che il fumo di sigaretta distrugge nel tempo. I flagelli si sviluppano singolarmente, tipicamente su cellule piccole e mobili, come lo sperma, oppure possono verificarsi in coppia.