La cellula è il "mattone" da cui è costruita tutta la vita: la margherita, il gatto e l'uomo. Le cellule delle piante e degli animali sono strutturate in modo simile, ma non identico: ci sono parti comuni — membrana, citoplasma, nucleo, mitocondri — e altre che si trovano solo in uno dei due tipi. In questa pagina troverai schemi della struttura della cellula vegetale e animale, una tabella degli organelli e delle loro funzioni, le principali differenze e un simulatore per metterti subito alla prova.
Cos'è una cellula e di cosa è composta
La cellula è la più piccola unità di un organismo che è viva di per sé: si nutre, respira, cresce e si divide. La cellula può essere osservata solo al microscopio: la maggior parte delle cellule è da 5 a 10 volte più sottile di un capello umano.
Qualsiasi cellula, sia vegetale che animale, è strutturata secondo lo stesso schema. Dall'esterno, è delimitata da una sottile membrana cellulare. All'interno si trova il citoplasma semiliquido, in cui galleggiano il nucleo e gli organelli — parti permanenti della cellula, ognuna con il proprio compito.
È utile immaginare la cellula come una piccola città: il nucleo è il municipio con i documenti, i mitocondri sono le centrali elettriche, i ribosomi sono le fabbriche di assemblaggio delle proteine, il reticolo endoplasmatico sono le strade, l'apparato di Golgi è il magazzino con l'imballaggio, e la membrana è il confine con la guardia che decide chi far entrare. La differenza tra una cellula vegetale e una animale sta in quali "edifici" ci sono in questa città e quali mancano.
Struttura della cellula vegetale
La caratteristica principale della cellula vegetale è subito visibile: sopra la membrana c'è una densa parete cellulare di cellulosa. È proprio questa a mantenere la forma, motivo per cui al microscopio le cellule di una foglia o della buccia di cipolla assomigliano a mattoncini ordinati, strettamente accostati.
Il secondo segno distintivo sono i cloroplasti: corpuscoli verdi con clorofilla, in cui avviene la fotosintesi. Il terzo è un grande vacuolo centrale: è pieno di succo cellulare e preme così tanto la cellula dall'interno da spingere il citoplasma e il nucleo verso la parete. È grazie ai vacuoli che le foglie sono turgide e la pianta appassisce senza acqua.
Struttura della cellula animale
La cellula animale è più semplice esternamente: non ha una parete cellulare, ma solo una membrana morbida. Per questo la cellula è rotonda e può cambiare forma — un leucocita nel nostro sangue striscia addirittura, formando pseudopodi.
Nella cellula animale non ci sono cloroplasti: l'animale non è in grado di creare sostanze organiche dall'aria e dall'acqua e le ottiene con il cibo. Sono invece ben visibili i lisosomi — vescicole "stomaco" che digeriscono le particelle ingerite, e il centriolo con i centrosomi, che partecipa alla divisione e forma i filamenti del fuso mitotico. Manca invece un grande vacuolo centrale: si trovano solo piccole vescicole temporanee.
Organelli cellulari e loro funzioni
È più facile memorizzare le parti della cellula non come un elenco di nomi, ma come coppie "organello — cosa fa". Al test, la funzione è quasi sempre più importante dell'aspetto.
| Parte della cellula | Cosa fa |
|---|---|
| Membrana cellulare | Separa la cellula dall'ambiente esterno e decide cosa far passare all'interno e cosa espellere all'esterno |
| Parete cellulare | Guscio denso di cellulosa all'esterno della membrana: protegge e mantiene una forma costante. Solo nelle piante |
| Citoplasma | Ambiente interno semiliquido: collega tutte le parti della cellula, in esso avvengono reazioni e si spostano sostanze |
| Nucleo | Centro di controllo principale: conserva le informazioni ereditarie nei cromosomi e dirige il lavoro della cellula |
| Mitocondri | "Centrali energetiche": in essi avviene la respirazione cellulare e l'energia viene immagazzinata sotto forma di ATP |
| Ribosomi | Organelli più piccoli senza membrana: assemblano le proteine |
| RE | Reticolo endoplasmatico — sistema di tubuli per il trasporto di sostanze. Sul RE rugoso si trovano i ribosomi |
| Apparato di Golgi | "Magazzino e imballaggio": accumula sostanze, le imballa in vescicole e le espelle dalla cellula |
| Lisosomi | Vescicole con enzimi: digeriscono particelle e parti cellulari obsolete. Particolarmente visibili nella cellula animale |
| Vacuolo | Vescicola con succo cellulare. Nelle piante è unico e grande: immagazzina acqua e sostanze, preme la cellula dall'interno |
| Plastidi (cloroplasti) | Solo nelle piante. Nei cloroplasti verdi con clorofilla avviene la fotosintesi |
| Centriolo (centrosomi) | Partecipa alla divisione: allontana i cromosomi verso i poli della cellula. Nelle piante superiori i centrosomi sono assenti |
Differenza tra cellula vegetale e animale
Le cellule hanno più somiglianze che differenze: entrambe hanno membrana, citoplasma, nucleo con cromosomi, mitocondri, ribosomi, RE e apparato di Golgi. Pertanto, nella risposta è logico prima menzionare ciò che è comune, e poi elencare le differenze. In breve, le principali: solo le piante hanno la parete cellulare, i plastidi e un grande vacuolo, mentre gli animali hanno il centrosoma con i centrosomi e lisosomi ben sviluppati.
| Caratteristica | Cellula vegetale | Cellula animale |
|---|---|---|
| Parete cellulare | presente, di cellulosa | assente, solo membrana |
| Plastidi, inclusi i cloroplasti | presenti | assenti |
| Vacuoli | uno grande, con succo cellulare | piccoli e temporanei o del tutto assenti |
| Centriolo con centrosomi | nelle piante superiori assente | presente |
| Lisosomi | quasi non sviluppati: il loro lavoro è svolto dal vacuolo | ben sviluppati |
| Sostanza di riserva | amido | glicogeno |
| Forma della cellula | costante, spesso rettangolare | rotonda, può cambiare |
| Nutrizione | crea da sé sostanze organiche alla luce | ottiene sostanze organiche già pronte con il cibo |
Analisi dei compiti
Esempio 1. Come determinare dalla figura se una cellula è vegetale o animale
Compito: nella figura c'è una cellula. Determina se è vegetale o animale.
Passo 1. Osserviamo il confine. Se all'esterno si vede un guscio spesso e rigido, e la cellula assomiglia a un mattoncino con lati dritti — questa è la parete cellulare, quindi è una pianta.
Passo 2. Cerchiamo i corpuscoli verdi. Ci sono cloroplasti — è sicuramente una cellula vegetale.
Passo 3. Osserviamo il vacuolo. Un'enorme vescicola al centro, che ha spinto il nucleo verso il bordo, — ancora una pianta.
Passo 4. Se nulla di tutto ciò è presente, e la cellula è rotonda, con solo una membrana e piccole vescicole, — davanti a noi c'è una cellula animale.
Conclusione: i tre indicatori principali della pianta sono: parete, cloroplasti, grande vacuolo. Ne basta anche uno solo.
Esempio 2. Perché una foglia è verde e una radice è bianca
Domanda: dopotutto, sia la foglia che la radice sono parti di una stessa pianta. Perché allora sono di colore diverso?
Analisi. Il colore è dato dai plastidi, e ce ne sono tre tipi. Nelle cellule della foglia ci sono molti cloroplasti verdi — hanno bisogno di luce per la fotosintesi. Nelle cellule della radice non c'è luce, e i cloroplasti lì sono inutili: al loro posto ci sono leucoplasti incolori, in cui viene immagazzinato l'amido. E nei petali e nei frutti maturi agiscono i cromoplasti — danno il colore rosso, arancione e giallo.
Risposta: i cloroplasti non sono presenti in ogni cellula della pianta, ma solo dove c'è luce.
Esempio 3. Trova gli errori nella descrizione
Compito: "Nella cellula animale la parete cellulare protegge il contenuto, e i cloroplasti le forniscono energia". Trova gli errori e correggili.
Errore 1. La cellula animale non ha la parete cellulare — il suo contenuto è delimitato solo dalla membrana.
Errore 2. Gli animali non hanno nemmeno i cloroplasti, e l'energia alla cellula non la forniscono loro, ma i mitocondri. I cloroplasti in generale non "forniscono energia": creano sostanze organiche alla luce.
Versione corretta: "Nella cellula animale il contenuto è delimitato dalla membrana cellulare, e l'energia alla cellula viene fornita dai mitocondri".
Errori comuni
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Confondono la parete cellulare e la membrana cellulare.
Sono involucri diversi. La membrana è presente in ogni cellula: è sottile, morbida e lascia passare selettivamente le sostanze. La parete cellulare si trova all'esterno della membrana, è densa, di cellulosa, ed è presente solo nelle piante (così come nei funghi e nei batteri, ma lì è fatta di altre sostanze).
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Si ritiene che le piante non respirino, e quindi non abbiano mitocondri.
I mitocondri sono presenti anche nella cellula vegetale: la pianta respira continuamente, come anche l'animale. Semplicemente, di giorno alla luce la fotosintesi avviene più attivamente della respirazione, e sembra che la pianta emetta solo ossigeno.
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Si pensa che i cloroplasti siano presenti in ogni cellula della pianta.
I cloroplasti si trovano dove arriva la luce — prima di tutto nelle cellule della foglia e del fusto verde. Nelle cellule della radice non ci sono: lì ci sono altri plastidi — leucoplasti incolori con riserva di amido.
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Si considera il vacuolo come un vuoto all'interno della cellula.
Il vacuolo è pieno di succo cellulare — acqua con zuccheri, sali e pigmenti disciolti. Immagazzina sostanze e preme la cellula dall'interno, per questo le foglie rimangono turgide.
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Si scrive che la cellula animale non ha vacuoli affatto.
Più precisamente si dice: la cellula animale non ha un grande vacuolo centrale con succo cellulare. Si incontrano piccole vescicole temporanee — ad esempio, digestive e contrattili negli animali unicellulari.
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Si definisce il nucleo l'unico organello senza il quale una cellula non può esistere.
Il nucleo è effettivamente il principale nelle cellule di piante e animali, ma esistono anche cellule senza un nucleo definito — questi sono i batteri. E sia nelle piante che negli animali ci sono cellule senza nucleo, ad esempio gli eritrociti maturi dell'uomo.
Domande e risposte
In cosa differisce la cellula vegetale da quella animale?
La cellula vegetale ha una densa parete cellulare di cellulosa, plastidi (inclusi i cloroplasti verdi) e un grande vacuolo con succo cellulare. La cellula animale non ha nulla di tutto ciò, ma ha il centrosoma con i centrosomi e lisosomi ben sviluppati. La pianta crea da sola sostanze organiche alla luce, mentre l'animale le ottiene con il cibo.
Cosa hanno in comune la cellula vegetale e quella animale?
Piano strutturale comune: membrana cellulare, citoplasma, nucleo con cromosomi, mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi. Entrambe le cellule si nutrono, respirano, crescono e si dividono. Per questo sia le piante che gli animali appartengono agli organismi eucarioti.
Quali organelli si trovano solo nella cellula vegetale?
Plastidi — cloroplasti (verdi, per la fotosintesi), cromoplasti (colorati, nei petali e nei frutti) e leucoplasti (incolori, immagazzinano amido). Inoltre, solo le piante hanno la parete cellulare di cellulosa e un grande vacuolo centrale.
Quali organelli sono tipici solo della cellula animale?
Il centrosoma con i centrosomi — nelle piante superiori è assente. Si considera anche un segno distintivo della cellula animale i lisosomi: nelle piante il loro lavoro è in gran parte svolto dal vacuolo. La sostanza di riserva negli animali è anch'essa propria — glicogeno, non amido.
Qual è la parte principale della cellula e perché?
Si considera principale il nucleo: in esso sono conservate le informazioni ereditarie nei cromosomi, esso controlla la sintesi delle proteine e la divisione cellulare. Ma senza membrana, citoplasma e mitocondri la cellula non sopravvive comunque — funziona come un sistema unitario.
I funghi e i batteri hanno la parete cellulare?
Sì, ma è fatta di altre sostanze. Nelle piante la parete è di cellulosa, nei funghi — di chitina, nei batteri — di mureina. Pertanto, nella risposta è importante dire non semplicemente "parete cellulare", ma "parete cellulare di cellulosa" — questo è un segno specificamente vegetale.
