Una cellula di un organismo pluricellulare è considerata l’unità elementare di questo ultimo. Nell’organismo umano ci sono miliardi di cellule che si organizzano in tessuti, quindi in organi formanti apparati. La cellula è un universo separato dall’ambiente esterno mediante la membrana citoplasmatica. L’ambiente interno è rappresentato dal citosol e dal nucleo. Nel citoplasma si trovano una serie di organelli distinti in membranosi e non membranosi. Gli organuli membranosi sono: reticolo endoplasmatico, liscio e rugoso, l’apparato di Golgi, i mitocondri e i perossisomi.
I non membranosi sono i ribosomi, i centrioli e i costituenti del citoscheletro che in ordine crescente di grandezza sono: microfilamenti intermedi e i microtubuli. Normalmente la costituzione delle membrane degli organelli cellulari è molto simile a quella della membrana citoplasmatica. Per quanto riguarda il nucleo esso è separato dal citosol dalla membrana nucleare, con una struttura anch’essa simile a quella della membrana citoplasmatica, che si continua nel reticolo endoplasmatico rugoso, il quale altro non è che una serie di vescicole appiattite con adesione dei ribosomi, a sua volta in continuità con il reticolo endoplasmatico liscio, costituito da vescicole di forma tubulare in cui i ribosomi sono assenti.
La membrana citoplasmatica è costituita da un doppio strato di fosfolipidi disposti con la testa polare dello strato esterno orientata verso l’interno e viceversa con la testa polare dello strato interno verso l’esterno della cellula; la coda idrofobica è rivolta verso la coda idrofobica dello strato opposto. All’interno di questa struttura ritroviamo delle proteine che possono essere integrali o periferiche. Le integrali sono indovate all’interno della membrana e la percorrono per tutto il suo spessore, mentre le proteine periferiche sono rivolte verso l’interno della cellula e rappresentano strutture di ancoraggio per il citoscheletro. Le proteine integrali svolgono diverse funzioni, come quella di canale per determinate sostanze, oppure possono essere proteine G, o con funzione enzimatica in genere. Costituenti della membrana sono anche molecole di colesterolo e lipoproteine.
A livello della membrana nucleare esistono strutture denominate “pori nucleari” che consentono il passaggio di molecole tra l’interno del nucleo e l’esterno del citoplasma. Nel nucleo è contenuto il DNA che, quando la cellula non si riproduce, è allo stato di cromatina. L’apparato del Golgi è costituito da vescicole sacculiformi in cui è possibile distinguere una faccia “cis” e una faccia “trans”, la prima rivolta verso il nucleo, la seconda verso la faccia citoplasmatica.
Esso serve principalmente per una elaborazione di proteine formate nel RER e una loro possibile innovazione in vescicole e in fine per un loro smistamento verso punti del citoplasma o verso l’esterno. Il mitocondrio è costituito da due membrane, l’esterna liscia e permeabile, l’interna rugosa e impermeabile, esso può essere definito come il “motore cellulare” poiché produce ATP in quanto sede della fosforilazione ossidativa.
I lisosomi sono organuli addetti alla digestione e degradazione di strutture non più utili alla cellula, i perossisomi sono strutture simili con la caratteristica di poter degradare attraverso l’acqua ossigenata prodotta da particolari enzimi, le catalasi. I ribosomi sono normalmente presenti come due subunità, una maggiore e una minore, le quali si uniscono solo nel momento della sintesi proteica, e diversamente sono libere nel citosol. Si ritrovano, anche sul RER, e sono costituiti da proteine e rRNA. I vault sono costituiti da due subunità come i ribosomi e ricordano dei barilotti, sembra che abbiano un ruolo fondamentale nel trasporto dal nucleo al citosol. Sono interessanti perché c’è un incremento di queste strutture nelle farmacoresistenze.
Il citoscheletro è una struttura che serve da sostegno della cellula e facilita il trasporto delle vescicole, è costituita da diverse proteine fibrose. I microfilamenti sono costituiti da actina la quale è una proteina globulare (g-actina) che si organizza in una catena di elementi che nel complesso costituiscono la f-actina. Due filamenti di f-actina che si avvolgono ad elica tra loro costituiscono il microfilamento di actina. I filamenti intermedi sono essenzialmente rappresentati dalla cheratina a livello della cute e dalla miosina a livello del muscolo. I microtubuli risultano costituiti anche essi da una proteina globulare, la tubulina, la quale si organizza in dimeri per dar luogo a un ciglio o a un flagello.
Normalmente nelle ciglia si hanno 10 paia di microtubuli che si organizzano in una coppia centrale con le rimanenti nove disposte intorno a questa; in tutte si ritrovano anche altre formazioni proteiche, i bracci di dimerina. Le cellule normalmente si uniscono tra di loro attraverso delle opportune formazioni che sono le giunzioni strette, i desmosomi, e le giunzioni comunicanti. Le giunzioni strette si ritrovano negli epiteli, dove impediscono il passaggio di sostanze per via para-cellulare. In questo caso le sostanze entreranno solo se si supera una doppia barriera costituita dal polo apicale della cellula e dalla sua membrana baso-laterale.
In queste condizioni la cellula si dice polarizzata. Le giunzioni strette sono dovute a proteine chiamate “occlusine”. Tipica struttura di tessuti sottoposti a deformazione meccanica è il desmosoma, struttura che crea adesioni tra cellule (muscolari ). In fine la giunzione comunicante rappresenta la base strutturale delle sinapsi elettriche e si ritrova principalmente nel miocardio e nel muscolo liscio. Le giunzioni comunicanti sono rappresentate da due strutture chiamate “connessoni” che si uniscono tra di loro, a loro volta i connessoni sono formati da sei “connessine”. Nel complesso costituiscono una specie di canale che lascia passare cariche elettriche.
