unità di base (strutturale e funzionale) di tutti gli organismi viventi. L’esistenza delle cellula, oggetto di studio della citologia, venne osservata per la prima volta (in sottili sezioni di sughero) nel 1665 dall’inglese R. Hooke (1635-1703). Gli studi successivi, a partire dall’800, permisero di giungere alla scoperta del nucleo. Il numero di cellule per individuo è enormemente variabile: da 1 (negli organismi unicellulari) a decine o centinaia di migliaia di miliardi (come nell’uomo, costituito da ca 100 000 miliardi di cellule). Esistono molti tipi di cellule, che si differenziano per dimensioni, forma e funzioni tanto che negli organismi pluricellulari possono esserne presenti fino a centinaia di tipi diversi, organizzati (nei gruppi meno primitivi) in tessuti e organi. Tutte le cellule sono di piccole dimensioni: i batteri sono lunghi ca 2 mm e le cellule degli animali superiori ca 20-30 mm. Tali dimensioni delle cellule sono strettamente correlate al loro metabolismo; in particolare alla velocità di diffusione delle sostanze chimiche al loro interno e alla velocità di dispersione dei prodotti di rifiuto. Le cellule viventi di dimensioni maggiori sono le uova degli uccelli e degli squali (anche se in questi casi le cellule sono quasi completamente costituite da depositi di sostanze nutrienti necessarie allo sviluppo dell’embrione). Il citoplasma (la sostanza contenuta nella cellula, a eccezione del nucleo) delle cellule di dimensioni maggiori è diviso in compartimenti più piccoli, molti dei quali costituiscono gli organelli cellulari (mitocondri, ribosomi, lisosomi ecc.). Esistono due classi fondamentali di cellule: procariote ed eucariote, da cui prendono il nome le due principali categorie di organismi viventi (i procarioti che comprendono gli esseri unicellulari come i batteri e le alghe azzurre e gli eucarioti che includono tutti gli organismi superiori, animali e piante). Alcune caratteristiche base sono le stesse nei due tipi di cellule, in particolare: ogni cellula è racchiusa da una membrana cellulare (o membrana plasmatica) molto sottile, costituita da un doppio strato lipidico e da molte proteine; l’interno è costituito dal citoplasma, nel quale avvengono tutte le reazioni del metabolismo cellulare; è presente un nucleo o un corpo nucleare (nei procarioti) ove è localizzato il DNA; sono presenti i ribosomi, che intervengono nella sintesi delle proteine.
- Cellule procariote. Sono di tipo primitivo (il loro nome deriva dal greco prótos, primitivo e káryon, nucleo), non possiedono nucleo in cui siano racchiusi i cromosomi e in conseguenza il loro materiale genetico è sparso nel citoplasma: gli unici organelli cellulari presenti sono i ribosomi.
- Cellule eucariote. Sono più grandi di quelle procariote (il loro volume è 1000-10 000 volte maggiore) e al loro interno è presente un complesso sistema di membrane e organelli citoplasmatici. Sono inoltre caratterizzate da un nucleo circondato da una membrana nucleare a doppio strato che contiene il materiale genetico organizzato in cromosomi.
- La cellula vegetale. È caratterizzata da una parete cellulare ricca di cellulosa, con il preciso scopo di mantenere la forma della cellula e di dare sostegno all’organismo. Spesso sono presenti vacuoli molto grandi che possono arrivare a occupare quasi completamente il citoplasma. Altra struttura caratteristica sono i cloroplasti contenenti la clorofilla e le altre strutture coinvolte nella fotosintesi.
- Il ciclo cellulare. Viene generalmente diviso in due periodi: nel primo (interfase), la cellula si accresce e si prepara alla riproduzione; nel secondo (che può essere di meiosi o mitosi), la cellula si riproduce. L’accrescimento negli organismi pluricellulari (animali e vegetali) avviene per mitosi, processo mediante il quale una cellula si divide in due cellule figlie caratterizzate dalla stessa quantità di DNA. La meiosi rappresenta invece il particolare processo mediante il quale la quantità di materiale genetico presente nelle cellule si dimezza: è il caso dei gameti (le cellule riproduttrici sessuali).