Differenze tra cellula animale e cellula vegetale

Animali e piante condividono la condizione di essere vivi, tra molte altre cose. In ogni caso, la conformazione e la composizione delle cellule è molto diversa tra i due regni. Te lo spieghiamo noi.

Scritto e verificato el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Ultimo aggiornamento: 26 marzo, 2023

La biodiversità presente sul pianeta Terra è vasta. Ci sono circa 8,7 milioni di specie di animali e piante in tutto il mondo, di cui poco più di 1,2 milioni sono stati scoperti. Per classificare un tale numero di esseri viventi è necessario stabilire criteri sia filogenetici che anatomici: conoscete le differenze tra cellula animale e cellula vegetale?

Sebbene entrambi siano microscopici e invisibili all’occhio umano, è essenziale conoscere ciascuno dei tipi di cellule dei 2 regni più rappresentativi della Terra. Successivamente, ti mostriamo le caratteristiche più distintive tra entrambi i gruppi e come condizionano la loro fisiologia a livello organico. Non smettere di leggere!

Che cos’è una cellula?

Prima di stabilire le distinzioni tra cellule animali e vegetali, è necessario sapere di cosa si tratta a livello generale. Il National Cancer Institute definisce questa struttura come ” l’unità biologica minima che può vivere da sola e che a sua volta fa parte di tutti gli organismi viventi sulla Terra”. Il corpo umano ha più di 30 trilioni di cellule, ma gli altri esseri viventi ne hanno solo uno.

Nonostante la sua apparente semplicità, non tutte le strutture microscopiche di forma circolare e sostanze interne soddisfano i requisiti per essere una cellula. La teoria cellulare (formulata da Matthias Schleiden e Theodor Schwann nel XIX secolo) afferma che ogni cellula deve soddisfare i seguenti requisiti:

1. È l’unità morfologica di base di tutti gli esseri viventi. Virus, prioni e viroidi non hanno una singola cellula nel loro “corpo”, quindi non possono essere considerati esseri viventi (sono patogeni biologici ).
2. Ogni cellula deriva da una cellula precedente ( Omnis cellula ex cellula ). Poiché oggi la vita non può essere generata da oggetti inanimati, si presume che ogni corpo cellulare provenga dalla precedente divisione di un altro.
3. È il luogo dove avvengono i processi vitali di tutti gli esseri viventi. La respirazione cellulare, il metabolismo e tutte le reazioni di sopravvivenza di base si verificano all’interno o vicino alla cellula. Ognuna di queste strutture è un sistema aperto che scambia energia e altri composti con l’ambiente.
4. Ogni cellula possiede le informazioni necessarie per replicarsi e controllarne il ciclo. Per definizione, una cellula contiene un nucleo che contiene le informazioni genetiche necessarie per la sua divisione (mitosi o meiosi). Grazie a questo, le linee cellulari sono in grado di mantenersi nel tempo, moltiplicandosi e sostituendosi a vicenda quando le vecchie muoiono.

Ogni cellula è un sistema aperto, ma si differenzia dall’ambiente grazie alla presenza di una membrana plasmatica. Inoltre, al suo interno contiene un proprio fluido (il citosol) in cui riposano gli organelli necessari per svolgere il suo metabolismo. Infine, va notato che le cellule viventi hanno un nucleo con DNA, che codifica per la sintesi di proteine e RNA.

Quali sono le differenze tra cellula animale e cellula vegetale?

Con le suddette linee guida di base, raccogliamo i criteri necessari affinché una cellula possa essere considerata tale. Tuttavia, ci sono chiare differenze tra i tipi di cellule di ciascun regno biologico. Successivamente, ti mostriamo il più importante tra i corpi cellulari animali e vegetali. Non perderlo!

1. La cellula vegetale ha una parete cellulare, mentre lquella animale no

La cellula si differenzia dal resto del corpo e dall’ambiente grazie alla presenza di una membrana plasmatica. Come indicato dall’Istituto Nazionale di Ricerca sul Genoma Umano, questa struttura regola il trasporto dei materiali che entrano ed escono dal corpo cellulare. È costituito da un doppio strato di fosfolipidi, proteine e altre sostanze.

L’unica cosa che delimita il citoplasma della cellula animale dall’ambiente esterno è la membrana plasmatica, ma nella pianta c’è un’altra barriera: la parete cellulare. Questo può essere definito come “uno strato resistente e rigido che supporta le forze di crescita e di osmosi della cellula vegetale”. Questo conferisce la tipica forma geometrica alle cellule vegetali, uno schema che non si realizza negli animali.

La parete cellulare è costituita dai seguenti strati:

1. Parete cellulare primaria: è flessibile, sottile ed estensibile. Si forma durante la crescita della cellula vegetale e consiste nell’accumulo successivo di 3 o 4 strati di cellulosa, un biopolimero derivato dal glucosio.
2. Parete cellulare secondaria: questo strato viene sintetizzato una volta che la cellula ha finito di formarsi ed è più spessa e dura. È composto principalmente da cellulosa, anche se lignina, glicoproteine e altri composti gli conferiscono rigidità.
3. Lamella media: è uno strato di pectine di calcio e magnesio che favorisce l’adesione tra due cellule vegetali contigue.

Per riassumere questo punto, si può affermare che una delle differenze tra cellule animali e cellule vegetali è la presenza di una parete cellulare in queste ultime. A causa della rigidità fornita dallo strato secondario, la tipica cellula vegetale ha una forma liscia e geometrica. Lo strato membranoso delle cellule animali è invece più irregolare e sottile.

2. La cellula vegetale contiene plastidi, mentre la cellula animale no

Come indicato dai portali didattici, il termine plastidi si riferisce a una serie di organelli caratteristici delle cellule vegetali. Questi non possono essere trovati nelle cellule animali e sono classificati in 2 gruppi:

1. Plastidi con pigmenti: cloroplasti, cromoplasti e gerontoplasti.
2. Plastidi senza pigmenti: leucoplasti.

I plastidi più famosi sono i cloroplasti, poiché in essi avviene la fotosintesi. Questo processo definisce i vegetali come un regno, poiché tutti hanno la capacità di utilizzare l’energia solare per formare zuccheri dall’anidride carbonica grazie ai processi fotosintetici effettuati dai cloroplasti. In altre parole, le piante sono esseri viventi autotrofi.

Tuttavia, oltre ai cloroplasti verdi e alla loro pigmentazione a base di clorofilla, esistono altri plastidi. Ad esempio, i cromoplasti sono organelli che immagazzinano i pigmenti che compongono i colori giallo/arancione/rossastro delle piante. D’altra parte, i leucoplasti sono responsabili della conservazione di sostanze incolori o leggermente colorate.

3. I vacuoli della cellula animale sono più piccoli della cellula vegetale

I vacuoli sono organelli cellulari presenti sia nelle cellule animali che in quelle vegetali. Sono compartimenti chiusi (o collegati alla membrana plasmatica) che contengono diversi fluidi o composti solidi. La sua funzione generale è quella di immagazzinare sostanze, sebbene ciò dipenda molto dall’organismo a cui appartiene la struttura cellulare.

Un’altra differenza tra cellule animali e cellule vegetali risiede nelle dimensioni e nel lavoro svolto dai vacuoli. Quelli degli animali sono piccoli e aiutano a trattenere i prodotti di scarto, mentre il vacuolo della pianta occupa molto di più ed è più presente nel citoplasma. Senza andare oltre, il vacuolo centrale della cellula vegetale occupa fino al 30% del suo volume.

Alcune delle funzioni dei vacuoli sono le seguenti:

1. Isolare i materiali all’interno che possono essere dannosi per il metabolismo e il funzionamento della cellula.
2. Conservare le sostanze di scarto.
3. Conservare l’acqua (nelle piante). Pertanto, il vacuolo nella cellula vegetale acquisisce una funzione essenziale nel bilancio idrico.
4. Mantenere la pressione idrostatica e il turgore della cellula vegetale.
5. Consentono il sostegno di alcuni tessuti grazie alla pressione esercitata dal vacuolo centrale. Questo è esemplificato perfettamente con i petali dei fiori e le foglie.
6. Consentire la germinazione dei semi grazie all’utilizzo dell’acqua all’interno.

Il termine vacuolo è sinonimo di immagazzinamento nella cellula vegetale, ma esistono altri corpi vacuoli che hanno funzioni diverse. Ad esempio, i vacuoli pulsatili estraggono l’acqua dal citoplasma e la rimuovono dalla cellula, mentre i vacuoli digestivi metabolizzano alcuni nutrienti.

4. La cellula animale di solito ha ciglia, mentre la cellula vegetale no

Le ciglia sono brevi appendici “flangiate” composte da microtubuli e assonemi. Hanno un diametro di circa 0,25 micron e una lunghezza di 15 micron e si trovano sulla superficie di molte cellule animali e protozoarie. Alcuni di essi hanno il compito di rendere possibile il movimento, mentre altri hanno lo scopo di spostare i fluidi.

Tutti i tessuti animali (eccetto il sangue) hanno cellule ciliate di tipo primario, il cui compito principale è la percezione sensoriale. D’altra parte, le cellule vegetali mancano in tutti i casi di ciglia, presumibilmente a causa delle costrizioni causate dalla presenza della parete cellulare (rigida e spessa).

5. Le cellule animali hanno più mitocondri

I mitocondri sono gli organelli più conosciuti nel campo delle cellule, poiché in essi avviene la respirazione cellulare. Questi forniscono la maggior parte dell’energia metabolica alla cellula, sintetizzando ATP dai substrati metabolici (glucosio, acidi grassi e amminoacidi). Un’altra differenza tra cellule animali e vegetali è che la prima ha più corpi mitocondriali.

Come indicano i professionisti, le cellule di un essere umano possono avere da 2 a 2500 mitocondri, a seconda del tipo di tessuto di cui fanno parte e del loro fabbisogno energetico immediato. D’altra parte, le cellule delle foglie di una pianta contengono da 300 a 450 mitocondri. Poiché hanno plastidi e un vacuolo gigante, non c’è tanto spazio in loro per ospitare il numero mitocondriale degli animali.

6. Eterotrofia vs autotrofia

Come ultima delle differenze tra cellule vegetali e animali, è necessario esplorare cosa traducono gli adattamenti di ciascuno di questi corpi cellulari negli organismi di cui fanno parte. Questo si riduce a un paio di concetti molto semplici: autotrofia ed eterotrofia.

La nutrizione autotrofa è tipica delle piante e viene effettuata mediante la fotosintesi già descritta. Questi sono in grado di sintetizzare tutta la materia organica necessaria per la vita da composti inorganici (come l’anidride carbonica). In parole più semplici, le piante producono i propri nutrienti grazie ai loro cloroplasti.

D’altra parte, la nutrizione eterotrofica definisce gli animali. Poiché questi non possono fotosintetizzare, hanno bisogno di ottenere materia organica direttamente da altri tessuti viventi (sia esso un altro animale o una pianta). Una volta che i nutrienti necessari entrano nella cellula, i mitocondri sono in grado di utilizzarli per produrre energia.

Grazie alla loro capacità di sintesi, le piante occupano il primo anello della catena alimentare e immagazzinano l’80% del carbonio organico terrestre. D’altra parte, gli animali sono più alti negli ecosistemi in cui vivono e gran parte della loro energia viene persa tra ogni legame trofico.

Corpi microscopici che definiscono l’intero pianeta

Abbiamo presentato le principali differenze tra cellule animali e cellule vegetali, ma ce ne sono molte altre sia a livello fisiologico che anatomico. Se vogliamo che tu mantenga un’idea centrale, questa è la seguente: le cellule vegetali possono fotosintetizzare, mentre le cellule animali non hanno questa proprietà.

Sebbene sembri una differenza aneddotica, la capacità di generare materia organica da composti inorganici è ciò che consente la vita come la conosciamo oggi. Sebbene tutti gli esseri viventi siano importanti per gli ecosistemi, il mantenimento del pianeta dipende dalle piante.