Procarioti ed eucarioti

Le cellule procariote misurano da 0.1 a 5.0 µm, mentre quasi tutte le cellule eucariote misurano da 10 a 100 µm.

Due grandi gruppi di cellule

Lavati le mani dopo aver toccato una maniglia e toglierai alcuni degli esseri viventi più comuni sulla Terra: i batteri. I batteri, insieme a un secondo gruppo chiamato Archaea, sono procarioti. Il nome viene da parole greche che significano «prima del nucleo». Animali, piante, funghi e protisti sono eucarioti, «nucleo vero». È la divisione più profonda nel modo in cui sono costruite le cellule.

Tutte le cellule, di entrambi i tipi, hanno quattro parti in comune. Una membrana plasmatica che separa l'interno dall'esterno. Il citoplasma, un citosol gelatinoso che contiene tutto il resto. Il DNA, il materiale genetico. E i ribosomi, che producono le proteine. Oltre a queste quattro, i due gruppi sono molto diversi.

Dentro un batterio

Un procariote non ha nucleo né altri organuli avvolti da membrana. Il suo DNA si trova in una zona centrale chiamata nucleoide, di solito come un unico cromosoma circolare, non separato dal resto della cellula. Quasi tutti i batteri hanno una parete cellulare di peptidoglicano, un materiale diverso dalla cellulosa delle pareti vegetali. La parete protegge la cellula, ne mantiene la forma e aiuta a non farla seccare. Molti batteri hanno anche, fuori dalla parete, una capsula appiccicosa che permette loro di aderire alle superfici.

Alcuni procarioti hanno parti in più. Il flagello è una lunga frusta che ruota e spinge avanti la cellula. I pili servono a passare materiale genetico da un batterio all'altro per contatto diretto, un processo chiamato coniugazione. Le fimbrie sono peli corti che aiutano un batterio ad attaccarsi a una cellula ospite. Non tutti i batteri hanno tutte queste parti.

Perché essere piccolo aiuta un procariote

I procarioti sono minuscoli, da 0.1 a 5.0 µm. A queste dimensioni le molecole che entrano dalla membrana raggiungono ogni parte della cellula per semplice diffusione, e le scorie escono altrettanto in fretta. Una cellula eucariote, dieci o cento volte più larga, non può contarci. Divide il lavoro tra gli organuli e sposta i materiali in vescicole lungo binari interni. Nella cellula eucariote una membrana avvolge il nucleo, e il DNA è diviso in più cromosomi lineari. Ogni specie ha il suo numero di cromosomi: 46 negli esseri umani e 8 nel moscerino della frutta.

Quasi tutti i microbi non sono germi. Un microbo è qualunque essere vivente così piccolo che serve un microscopio per vederlo, e quasi tutti i batteri non fanno alcun danno. Alcuni sono utili: i batteri del tuo intestino producono vitamina K, che il corpo non sa produrre da solo, e in cambio ricevono riparo e cibo costante. Al microscopio ottico batteri come la Salmonella sembrano minuscoli puntini colorati. Si vede che ci sono e più o meno che forma hanno, ma il loro interno resta nascosto finché non si usa un microscopio elettronico.

Organuli che un tempo erano batteri

Mitocondri e cloroplasti sono organuli strani. Ognuno ha due membrane, un proprio DNA e propri ribosomi, ed entrambi hanno più o meno le dimensioni di un batterio. Prove solide indicano una spiegazione chiamata endosimbiosi, «vivere dentro». Molto tempo fa alcune cellule ospiti inglobarono batteri che usavano ossigeno e batteri che facevano la fotosintesi, ma non li digerirono. In molti milioni di anni gli ospiti divennero parte della cellula che li ospitava. I batteri che usavano ossigeno divennero mitocondri, e quelli fotosintetici, parenti degli odierni cianobatteri, divennero cloroplasti.