Le prime cellule

Vi sono tre caratteristiche che distinguono la cellula cellula da un semplice aggregato di molecole complesse:

• la capacità di riprodurre se stessa, generazione dopo generazione
• la presenza di enzimi, proteine complesse essenziali per le razioni chimiche dalle quali dipende la vita
• una membrana che separa la cellula dall’ambiente circostante permettendole di mantenere un’identità chimica propria.

Quali di queste caratteristiche sia comparsa per prima e abbia reso possibile l’attuazione delle altre è ancora una questione irrisolta.

Oggi sappiamo che l’acido nucleico RNA è indispensabile alle cellule per sintetizzare le proprie proteine ma l’assemblaggio dei filamenti di RNA avviene grazie agli enzimi che sono molecole proteiche.

Studi condotti in questi ultimi decenni fanno ritenere che la comparsa dell’RNA sia avvenuta prima di quella delle proteine ; certe funzioni catalizzatrici dell’RNA, infatti, suggeriscono che una tappa fondamentale dell’evoluzione delle prime cellule potrebbe essere stata l’auto-assemblaggio di molecole di RNA a partire da nucleotidi prodotti dall’evoluzione chimica.

In altri esperimenti che simulavano le condizioni ambientali dei primi miliardi di anni sulla terra Sidney W. Fox produsse strutture proteiche circondate da membrane, dette microsfere proteinoidi destra), che possono svolgere alcune reazioni chimiche analoghe a quelle delle cellule anche se queste strutture non sono cellule viventi perché manca in esse una proprietà fondamentale delle cellule, ossia quella di contenere e trasmettere il patrimonio genetico.

Non si sa quando le prime cellule comparvero sulla Terra, ma possiamo stabilire una specie di scala temporale. I fossili più antichi trovati finora ), sono stati datati a 3,5 miliardi di anni fa, circa 1,1miliardidi anni dopo la formazione della Terra stessa. Queste cellule fossili sono sufficientemente complesse da dimostrare che alcuni piccoli aggregati chimici hanno attraversato, milioni di anni prima, il tenue confine che divide i viventi dai non viventi.

I tessuti

In biologia si definisce tessuto un insieme di cellule simili per struttura e funzione. Costituisce un livello superiore di organizzazione cellulare, deputato a svolgere un ruolo determinante all'interno di un organismo, e presente solo negli Animali e nelle Piante (in forma solo abbozzata nei Poriferi e nelle Briofite). Negli animali superiori, spesso più tessuti diversi si associano tra di loro a formare strutture ulteriormente organizzate, gli organi. Un tessuto, nell'accezione corrente è un solido, ma può essere ugualmente un fluido. Il sangue e la linfa sono anch'essi, dal punto di vista anatomico, tessuti.La cellula (dal latino, piccola camera) è l'unità fondamentale di tutti gli organismi viventi[1], la più piccola struttura ad essere classificabile come vivente.
Alcuni organismi, come ad esempio i batteri acidoplastici o i protozoi, possono consistere di una singola cellula ed essere definiti unicellulari. Gli altri organismi, come l'uomo (formato da circa 100 mila miliardi (1014) di cellule), sono invece pluricellulari. I principali organismi pluricellulari appartengono tipicamente ai regni animale, vegetale e dei funghi. Le cellule degli organismi unicellulari presentano caratteri morfologici solitamente uniformi. Con l'aumentare del numero di cellule di un organismo, invece, le cellule che lo compongono si differenziano in forma, grandezza, rapporti e funzioni specializzate, fino alla costituzione di tessuti ed organi
le dimensioni della cellula variano da pochi micrometri ad alcune decine. Per tale motivo, una cellula non può essere identificata ad occhio nudo (a parte alcuni casi particolari, come le uova). Per motivi fisiologici la cellula non può superare una certa dimensione: un aumento di diametro di n volte comporterebbe un aumento della superficie cellulare di circa n2 volte, con conseguente maggiore possibilità di scambi con l'esterno (sia in termini di nutrimento che di eliminazione dei rifiuti) ma anche un aumento del volume di n3 volte. Non essendo l'aumento della superficie cellulare proporzionale a quello del volume, quindi, una cellula troppo grande rischierebbe di morire per denutrizione o per uno smaltimento inefficiente dei prodotti di scarto. Le membrane di molte cellule sono ampiamente ripiegate per permettere un aumento della superficie di scambio senza un elevato incremento del volume interno (e quindi delle necessità). Le dimensioni di una cellula umana sono di 50 µm.