UNITÀ 1 - L’organizzazione dei viventi, la cellula
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Compito di realtà
Come vediamo le cellule?
Cerca su Internet le immagini delle cellule che si ottengono con i tre tipi di microscopio che si possono utilizzare per osservare le cellule: ottico, elettronico a riflessione ed elettronico a scansione e confrontale. Quali caratteristiche hanno?
1 Diversità e unità tra i viventi
La biologia è la scienza che studia gli esseri viventi e le loro attività; il termine deriva da due parole greche: bíos, che significa “vita” e lógos, che significa “discorso”.
Sulla Terra esiste una grande varietà di esseri viventi: il numero di specie conosciute al giorno d’oggi si aggira intorno a 1 800 000 ma è stimato che ne restino da individuare ancora alcuni milioni ( 1 ).
Tale varietà di forme di vita è chiamata biodiversità .
1 Numero di specie differenti identificate tra i principali gruppi di viventi.
Nonostante questa enorme varietà, i biologi, cioè gli scienziati che studiano tutto ciò che riguarda la vita, sono riusciti a identificare caratteristiche comuni a tutte le specie viventi.
Quali caratteristiche accomunano tutti gli esseri viventi?
Ogni vivente o organismo è caratterizzato da un ciclo vitale, cioè nasce, cresce, invecchia e muore.
Durante tale ciclo un organismo compie le funzioni tipiche della vita:
- si nutre, scambiando con l’ambiente esterno materia per produrre energia;
- si può riprodurre, dando origine a organismi similari a sé;
- elimina le sostanze di rifiuto;
- reagisce a stimoli di varia natura, come luce, umidità, sostanze odorose, tatto;
- si muove con diverse modalità;
- si adatta all’ambiente.
Tutte le specie viventi hanno un’altra caratteristica comune che si può scoprire osservandole a livello microscopico.
Quali informazioni sull’organizzazione dei viventi si possono ottenere usando il microscopio?
Il microscopio ( 2 ) è uno strumento ottico che permette di vedere particolari invisibili a occhio nudo. È costituito da due sistemi di lenti, inseriti alle estremità di un tubo; in pratica, il primo sistema ingrandisce l’oggetto da osservare, il secondo ingrandisce l’immagine ingrandita dal primo. Osserva le illustrazioni 3 e 4 , che sono fotografie eseguite al microscopio ottico di “fettine” sottili di parti di viventi: l’epidermide di una cipolla e la pelle di un anfibio, il tritone. L’epidermide della cipolla è la “pellicina” che ricopre ogni singolo elemento di cui è fatto il bulbo. È costituita da cellule di forma poligonale delimitate da un involucro molto evidente. All’interno sono trasparenti e contengono un “pallino” scuro. Ogni parte della cipolla è fatta da molte cellule. Una cipolla intera possiede molti milioni di cellule. Anche la pelle del tritone è costituita da cellule in cui si osservano gli stessi elementi essenziali che sono presenti nelle cellule della cipolla.
3 Bulbo di cipolla. Dimensioni reali della larghezza di ogni cellula: 0,02-0,03 mm.4 Tritone crestato. Dimensioni reali di ogni cellula: 0,015 mm.
Tutti gli animali e i vegetali sono formati da un gran numero di cellule (pluricellulari). La cellula è l’unità fondamentale degli esseri viventi, cioè la più piccola parte di un organismo in grado di compiere ogni funzione vitale. Il nome cellula deriva dalla parola latina “cella”, che significa “cameretta”. Nel 1665 Robert Hooke usò per primo questo termine per indicare delle piccole cavità delimitate da pareti che aveva scoperto esaminando al microscopio un pezzetto di sughero.
Quali sono le dimensioni delle cellule?
Le cellule possono avere dimensioni molto varie, ma quasi tutte sono microscopiche; ciò significa che normalmente possono essere viste solo al microscopio, poiché hanno dimensioni dell’ordine di grandezza di qualche micrometro (μm), unità di misura che equivale a un millesimo di millimetro. L’occhio umano può distinguere infatti solo oggetti più grandi di un decimo di millimetro, cioè di 100 (μm). Esistono però delle eccezioni, come il caso della cellula uovo degli uccelli, che può raggiungere anche 8 cm di diametro poiché contiene una gran quantità di sostanza di riserva.
