citologia

Disciplina biologica che studia la struttura e le funzioni delle cellule animali e vegetali come entità morfologiche e fisiologiche fondamentali degli organismi viventi, la loro formazione, il loro comportamento, nonché la natura e la funzione dei singoli costituenti cellulari.

Intorno al 1840, con la formulazione della teoria cellulare, da parte di J.E. Purkyne, M.J. Schleiden e T. Schwann si riconobbe l’unità fondamentale della struttura degli esseri viventi e si instaurò il concetto di cellula come elemento e individualità morfologica e funzionale della materia vivente. La divisione cellulare fu osservata per la prima volta da R. Remak nel 1841 e poco dopo, nel 1858, R. Virchow enunciò l’aforisma omnis cellula e cellula. Ad A. Kölliker spetta il merito di aver fondato (1844-52) l’embriologia su basi cellulari, dimostrando che l’uovo è una cellula. Nel 1875 e nel 1879, O. Hertwig e H. Fol gettarono le basi citologiche dell’interpretazione della riproduzione sessuale osservando, rispettivamente, la cariogamia, cioè la fusione del nucleo dell’uovo e di quello dello spermatozoo, e la fecondazione. Ai lavori di E. Strasburger (1876) e di W. Flemming (1880) si deve l’illustrazione della cariocinesi e della formazione e del comportamento dei cromosomi. Nel 1888 W. Waldeyer coniò il termine cromosoma. Negli stessi anni, A. Weismann formulò il principio della distinzione fra soma e germe, e M. Nussbaum sviluppò la teoria della continuità del plasma germinale. Il fenomeno della meiosi, già ipotizzato da A. Weismann nel 1887, fu scoperto e illustrato da E. van Beneden, T. Boveri ed E.B. Wilson. Riprendendo un’idea che era stata già di E. Haeckel (1866), tra il 1884 e il 1885 E. Strasburger e O. Hertwig identificarono nel nucleo il depositario dei meccanismi di trasmissione dei caratteri ereditari. Alla fine dell’Ottocento C. Golgi scoprì nella cellula un sistema di vescicole appiattite (apparato di Golgi), mentre ai primi del Novecento, C.E. Correns, H. De Vries ed E. Tschermak, indipendentemente, riscoprirono le leggi dell’eredità, già enunciate da G. Mendel nel 1866. Nel 1903 E. Sutton formulò la teoria cromosomica dell’eredità, sottolineando la concordanza fra movimento dei cromosomi alla meiosi e leggi di Mendel; negli stessi anni W.L. Johannsen introdusse il termine gene. Nel 1936, H. Davson e J.F. Danielli proposero un modello per la struttura della membrana plasmatica in cui tra due strati proteici è interposto un doppio strato fosfolipidico (nel 1972, S.J. Singer e G.L. Nicolson dimostreranno la struttura ‘a mosaico fluido’ della membrana dove le molecole proteiche possono trovarsi completamente o parzialmente immerse nel doppio strato fosfolipidico senza contrarre legami stabili con esso). Nel 1944 i lavori di O.T. Avery, C.R. McLeod e M. McCarty portarono all’identificazione del materiale genetico con l’acido desossiribonucleico (DNA). Successivamente (1953), J.D. Watson e F.H.G. Crick scoprirono la struttura a doppia elica del DNA; nello stesso anno G.E. Palade descrisse per la prima volta i ribosomi, mentre la scoperta del reticolo endoplasmico, che deve il suo nome a K.R. Porter, risale ai primi studi di microscopia elettronica. La via per la decifrazione del codice genetico fu aperta dai brillanti lavori di M.W. Nirenberg e J.H. Matthaei (1961), che valsero al primo il premio Nobel 1968. Altrettanto importanti sono i lavori che portarono, nello stesso anno, A. Lwoff, F. Jacob e J. Monod alla chiarificazione dei meccanismi della sintesi proteica e della sua regolazione.

I notevoli progressi compiuti negli ultimi anni nel campo della c. sono dovuti all’impiego di strumenti di osservazione molto perfezionati, come il microscopio ottico a fluorescenza, il microscopio elettronico e quello elettronico a scansione, e di tecniche speciali, come l’autoradiografia, la diffrazione ai raggi X, la centrifugazione frazionata, la spettrofotometria, la cromatografia, il crio­decappaggio.