Durante lo sviluppo embrionale, le cellule subiscono un processo di differenziazione graduale e in buona parte irreversibile.
Durante lo sviluppo embrionale, le cellule subiscono un processo di differenziazione graduale e in buona parte irreversibile. La differenziazione consiste nel potenziamento di una o alcune delle proprietà fisiologiche possedute da tutte le cellule, e nella conseguente perdita delle altre. Ma quali sono e come possiamo studiare queste proprietà universali della cellula? Esse sono possedute tutte insieme e al massimo livello possibile dai più evoluti fra i protozoi, ad esempio il paramecio, ma possono essere studiate abbastanza bene anche su cellule embrionali non ancora differenziate e coltivate in vitro. Elenchiamole:
– irritabilità;
– conduttività;
– contrattilità;
– escrezione e secrezione;
– assimilazione e fagocitosi;
– accrescimento e riproduzione.
Diciamo che l’irritabilità è la capacità di reagire agli stimoli ambientali; essa è presente in tutti gli organismi unicellulari e molto sviluppata in alcuni protozoi che hanno comportamenti elaborati a seconda dello stimolo ambientale; nelle piante solo poche cellule delle foglie e dei piccioli sembrano possederla, mentre è sviluppata al massimo nelle cellule nervose degli animali. La conduttività è invece la capacità di trasportare a distanza un determinato stimolo o una modificazione; è particolarmente sviluppata nelle cellule del tessuto nervoso e in quelle del tessuto muscolare. La contrattilità, altra proprietà evidentissima nei parameci, che si deformano se stimolati meccanicamente o chimicamente, è sviluppata al massimo grado nelle cellule muscolari degli animali. Escrezione e secrezione sono due caratteristiche solo apparentemente simili. In entrambi i casi si tratta, è vero, di «buttare fuori» qualcosa dalla cellula, ma si parla di escrezione quando si eliminano materiali di rifiuto, e questo lo fanno tutte le cellule, mentre si parla di secrezione quando si riversano fuori dalla cellula sostanze, per lo più proteine, fabbricate appositamente per compiere qualche funzione specifica. La secrezione è una caratteristica presente anche nel regno vegetale; negli animali è posseduta al massimo livello dalle cellule ghiandolari.
La capacità di assorbire il cibo attraverso la membrana cellulare (assorbimento o assimilazione) è una delle proprietà che ogni cellula, anche la più specializzata, deve continuare a possedere per sopravvivere. Alcune cellule conservano anche la capacità di inglobare particelle solide (fagocitosi), come microrganismi, frammenti cellulari o sostanze corpuscolate; questa capacità è propria di organismi unicellulari come le amebe; le nostre cellule fagocitanti appartengono alla famiglia dei globuli bianchi del sangue, e la loro azione rientra nel quadro dei meccanismi di difesa dalle malattie infettive. Anche la capacità di accrescimento e riproduzione è in genere mantenuta da molte cellule anche abbastanza differenziate. Spesso però, quando una cellula ha raggiunto il massimo grado di differenziazione (noi diciamo che è una cellula adulta), essa perde la capacità di riprodursi; ciò avviene ad esempio per i globuli rossi (che sono addirittura privi di nucleo) e anche per i globuli bianchi adulti, come per le cellule adulte della pelle e delle ghiandole. Questi tessuti possiedono sempre un certo numero di cellule giovani e meno differenziate, che si riproducono attivamente. Solo le cellule nervose e le cellule della muscolatura scheletrica, altamente differenziate e specializzate, perdono del tutto e definitivamente la capacità riproduttiva.