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Le cellule sono le unità di base che consentono a noi e a tutti gli esseri viventi di svolgere le funzioni della vita. Queste unità sono state scoperte attraverso il microscopio e grazie ai primi citologi come Antonie van Leeuwenhoeck, che hanno dato il via alla biologia cellulare. Questo approccio fu l'inizio di una scienza che avrebbe cambiato completamente il corso dell'umanità. In questo articolo Green Ecologist spieghiamo cos'è la biologia cellulare, qual è la sua importanza e quali sono le sue applicazioni per gli esseri umani.
Cos'è la biologia cellulare e cosa studia
La biologia cellulare è una scienza che studiare le cellule, da come sono strutturati al loro funzionamento biochimico. È una branca della biologia e, poiché le cellule sono le unità fondamentali della vita, il suo studio è essenziale per conoscere il funzionamento di tutti gli esseri viventi.
All'interno delle cellule si verificano a serie di processi vitali quali metabolismo, ripiegamento proteico, comunicazione extracellulare, secrezione di sostanze, escrezione di componenti non più utili, assimilazione di sostanze in fase di crescita e divisione cellulare. Tutti questi processi sono studiati dalla biologia cellulare e sono direttamente correlati ai componenti cellulari, che sono quelli che svolgono i suddetti processi.
I componenti cellulari variano a seconda del tipo di cellula poiché esistono diversi tipi di cellule:
- L'eucariota.
- Il procariota.
- L'animale.
- La verdura.
- Il fungo.
- Il protista.
Poiché ognuno ha caratteristiche particolari, la ricerca cellulare può specializzati in ciascuno di essi. Alcune delle strutture che possono essere studiate sono la membrana cellulare, il nucleo, l'apparato di Golgi, i perossisomi, il reticolo endoplasmatico, i ribosomi, i mitocondri, i cloroplasti, i vacuoli, i lisosomi, la parete cellulare ei microtubuli.
Se vuoi saperne di più sui tipi di cellule, non esitare a visitare questo altro articolo che ti consigliamo.
Quali sono le applicazioni della biologia cellulare
La biologia cellulare ha molteplici applicazioni, dalla medicina, all'evoluzione e alla biotecnologia, poiché il suo studio può risolvere diversi problemi. Successivamente, menzioneremo le due applicazioni più importanti della biologia cellulare.
Medicinale
Grazie alla conoscenza delle cellule è stato possibile scoprire tessuti patologici, come il cancro. Ciò è causato dalla moltiplicazione cellulare disordinata, da cui sono stati creati trattamenti che attaccano queste cellule malate. La citologia è la branca specifica della biologia cellulare che utilizza la colorazione e la marcatura cellulare per sapere come si comportano.
Le cellule svolgono un ruolo importante nello sviluppo embrionale. Il la moltiplicazione cellulare varia secondo lo stadio zigote, informazioni utili sia per i medici della riproduzione che per i veterinari. Collegato a questo è lo studio delle cellule riproduttive che cercano di trovare problemi che possono causare infertilità. Ad esempio, ci sono test di conteggio degli spermatozoi dove si analizza se il movimento o il numero sono adeguati affinché l'individuo possa essere considerato fertile.
Numerose sono le malattie legate al sangue, anch'esso formato da cellule. Ci sono piastrine, globuli rossi e globuli bianchi e quando ci sono anomalie si verificano patologie, come una produzione insufficiente nell'aplasia midollare o problemi particolari come l'eritroblastopenia. Conoscere le cellule del sangue può aiutare rilevare patologie e sviluppare terapie.
Biotecnologia
Il sistema immunitario funziona grazie a cellule specifiche, come i linfociti (per l'immunità umorale) e le cellule T (per l'immunità cellulare), che rispondono a stimoli esterni che possono mettere in pericolo l'organismo. Le risposte cellulari determinano risposta immunitaria e attraverso la tecnologia è che oggi hanno vaccini sviluppati Usano il principio dello sviluppo di anticorpi per prevenire le malattie.
È anche importante conoscere il funzionamento cellulare di altri gruppi biologici. La microbiologia è responsabile di questo, dove vengono studiate le cellule fungine e procariotiche. Queste cellule possono essere utilizzate in biotecnologia, ad esempio, per il produzione di cibo con fermenti lattici per produrre formaggio e yogurt, o per creare metodi di difesa, come i farmaci antibiotici.
Se vuoi saperne di più su cos'è la biotecnologia ea cosa serve, non esitare a dare un'occhiata a questo articolo dell'Ecologo Verde.
Differenza tra biologia cellulare e molecolare
Le cellule generano molecole necessarie per diverse funzioni, il che ci porta alla differenza tra biologia cellulare e biologia molecolare. Sebbene correlati, studiano diversi aspetti della cellula.
- Biologia molecolare: studia la composizione, la funzione e la struttura delle molecole cellulari.
- Biologia cellulare: studia i meccanismi della cellula che avvengono nei suoi organelli. Qui puoi trovare maggiori informazioni sugli organelli cellulari: cosa sono, funzioni ed esempi.
Le molecole cellulari che possono essere studiate si dividono in composti inorganici, piccole molecole organiche e macromolecole. Successivamente, li spiegheremo più specificamente:
- Composti inorganici: comprendono acqua e sali minerali.
- Piccole molecole organiche: sono gli zuccheri, gli acidi grassi, gli amminoacidi ei nucleotidi che uniti formano molecole più complesse.
- macromolecole: Sono composti da queste piccole molecole, che formano polimeri ad alto peso molecolare, come polisaccaridi, lipidi e fosfolipidi. Le macromolecole più importanti sono proteine e acidi nucleici sotto forma di DNA e RNA. Inoltre, sono i basi dello studio della biologia molecolare, perché da queste emergono le caratteristiche fisiche e metaboliche di tutti gli esseri viventi.
Importanza della biologia cellulare per l'uomo
La conoscenza delle cellule è essenziale per conoscere come funzionano gli organismi, e questo può essere ottenuto grazie alla biologia cellulare. Poiché la cellula è l'unità di base, è necessario conoscerla a fondo per capire come funziona la vita.
I principali contributi all'umanità generati dalla conoscenza della cellula sono stati originati dalla biologia molecolare. La loro comprensione e manipolazione hanno permesso:
- Crea trattamenti.
- Prevenire malattie e patologie.
- Produrre nuovi tipi di proteine.
- Modificare i tratti fenotipici di piante e animali.
- Aumentare la produzione di cibo.
Questo ramo della biologia è stato utile per conoscere l'origine di vari esseri viventi, come i risultati dell'analisi di Arabidopsis thaliana, dove il suo genoma è stato completamente sequenziato e, grazie a questo, si sta conoscendo l'evoluzione delle piante da fiore, che aiuterà migliorare lo sviluppo agricolo.
Un'altra importante applicazione della biologia molecolare che merita di essere menzionata di nuovo è in medicina, utilizzando i topi come modelli. Condividiamo geni con questi animali, come il gene Kit che regola le cellule del pigmento. Da questo sono stati in grado modificare i geni nei topi per sperimentare come rispondono al cambiamento e quindi conoscere i processi negli esseri umani.
I tessuti del corpo umano sono costituiti da cellule. Con queste conoscenze sono state sviluppate terapie per rigenerare al meglio i tessuti. Ad esempio, ci sono pratiche di rigenerazione ossea dove vengono inseriti impianti che favoriscono il rinnovamento cellulare, utili nei casi di frattura. Il rimodellamento avviene ad opera di cellule ossee chiamate osteoclasti e osteoblasti.
La biologia cellulare e molecolare non sono solo di diretta importanza per l'uomo. Il modificazione genetica delle piante è stato fondamentale per il nostro sistema alimentare. Le condizioni climatiche sono cambiate costantemente e le piante hanno subito questo processo accelerato. Questo è il motivo per cui i geni sono stati modificati in modo che le colture possono sopravvivere alle temperature diverso e anche contro i parassiti. Ciò è riuscito ad alleviare la carestia poiché la produzione alimentare è aumentata considerevolmente, soprattutto a vantaggio dei paesi sottosviluppati.
Se sei curioso di saperne di più sulla biologia, qui ti lasciamo un altro articolo sui rami della biologia e su cosa studiano.
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Bibliografia- Orengo, D. (2011). Fondamenti di biologia molecolare. Barcellona: Editoriale UOC
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, M., Walter, P. (2004). Introduzione alla biologia cellulare. Madrid: Editorial Médica Panamericana
- Fernández, I., Alobera, M., Blanco, L. Basi fisiologiche della rigenerazione ossea I. Istologia e fisiologia del tessuto osseo. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2006; 11: E47-51.
