Celula

Celula animala

Celula vegetala

1

Definiii:Celula este unitatea de baz, structural i funcional, a tuturor organismelor vii. Celula este o unitate morfo funcional elementar a tuturor organismelor procariote i eucariote. Ea reprezin un prim nivel de organizare a materiei vii, dotat cu capacitatea de autoreglare, autoconservare i autoreproducere. Privit prin prisma teoriei sistemice, celula poate fi definit ca un sistem biologic deschis, deosebit de dinamic, aflat n relaii de echilibru cu mediul nconjurtor n cazul protofitelor i protozoarelor sau ca un subsistem cnd devine parte component a unui esut, organ sau organism pluricelular.

Clasificarea celulelor:Celulele se clasific n:

1. Procariote

2. Eucariote

Organite celulare: (1) nucleol (2) nucleu (3) reticul endoplasmic granular (4) vezicule,(5) reticul endoplasmic rugos, (6) aparatul Golgi, (7) citoschelet, (8) reticul endoplasmatic neted, (9) mitocondrie, (10) vacuole, (11) citoplasma, (12) lizozom, (13) centrozom.

2

Definiii:1. Celeula procariot nu are un nucleu bine individualizat ,ci prezint un echivalent al acestuia numit nucleoid. 2. Celula eucariot are un nucleu bine individualizat,care prezinta o membran nuclear.

Strucura celulei eucariote:Membrana celular Membrana celular(membrana plasmatica, plasmalema) este o structur celular, ce delimiteaz si compartimenteaz coninutul celular. Constituie o bariera selectiva pentru pasajul moleculelor i ionilor. Este o structur bidimensionala continu(grosime de 6-9 nm) cu proprietai caracteristice de permeabilitate selectiv, ce confer individualitate celulei .

Structur Membrana celular este format din lipide si proteine. Elementul structural fundamental al membranelor celulare este dublul strat lipidic care se comport ca o barier impenetrabil pentru majoritatea moleculelor aqua-solubile. Proteinele membranare, asociate dublului strat lipdic, asigur funcionalitatea membranei. Lipidele Membrana celular const din 3 tipuri de lipide: fosfolipide, glicolipide i steroli. Fosfolipidele i glicolipidele constau dintr-un cap hidrofil i o coad hidrofob.3

Colesterolul, cel mai cunoscut dintre steroli, este cel care confer mebranei rigiditatea, fiind poziionat ntre capetele hidrofobe ale lipidelor i nepermindu-le s se contracte. Proteinele Proteinele sunt fie nglobate n membrana lipidic (transmembranare) fie asociate suprafeei acesteia (proteine membranare periferice si proteine legate prin lipide). Exist mai multe tipuri de proteine, incluznd: Protein-marker; Receptori; de susinere; de transport.

Proteinele sunt implicate n multiple procese: transportul molecular i ionic transmembranar; realizarea conexiunilor intercelulare si a ancorrii celulelor in matricea extracelular; desfurarea reaciilor enzimatice asociate structurilor membranare; controlul fluxului de informaie ntre celul i mediu prin recunoaterea ,legarea i transmiterea moleculelor-semnal; imunitatea celular; Modelul mozaicului fluid Modelul mozaicului fluid, prezint membrana celular ca un model fluid mozaicat, unde numeroasele componente structurale se pot deplasa liber. La suprafata membranei celulei animale se afla proteine periferice si glucide sub forma de glicolipide si glicoproteine. Setul de proteine si glucide de pe suprafata plasmalemei fiecarei celule animale, numit glicocalix, este specific, constituind buletinul de identitate al acesteia. Membrana celulei vegetale este protejata de un perete celular rigid. Acesta este format din celuloza si este permeabil pentru apa i unele molecule organice. Rol: conferirea unei forme celulei.4

Perete celular Peretele celular este o structur ce nconjoar membrana plasmatic a celulelor, la plante i bacterii, avnd rolul principal de a pstra forma celulelor i de a le conferi rezisten mecanic. La plante este format mai ales din celuloz, iar la bacterii din complexe polizaharidice, cum este de exemplu mureina.

Citoplasm Citoplasma reprezint mediul intracelular, situat ntre membrana celulara i nucleu, al unei celule, constituind masa fundamental a acesteia. n citoplasm se afl organite comune, precum citoschelet, organite celulare( ribozomul, mitocondrie, centrozomul, aparat Golgi, vacuol, lizozomul, plastida, reticul endoplasmic), precum i organite specifice (neurofibrile, miofibrile, corpul Nisl) aflate n citosol, fluidul vscos n care se petrec toate reaciile intracelulare. Strucur Citoschelet Citoscheletul (schelet celular) reprezint o structur subcelular, care are o forma unor tuburi i filamente, alctuite din molecule proteice specializate. Acesta confer celulei form proprie i susinere. De asemenea, citoscheletul are rol n locomoia celular,n transportul intracelular i n schimbul de substane cu mediul extern i cu alte

5

celule. Este comun tuturor celulelor eucariote (celule cu nucleu), ca de exemplu neuronul. Structuri citoscheletale au fost descrise i pentru organismele procariote.

Hialoplasma Hialoplasma este un sistem heterogen, coloidal, constituit dintr-o faz dispersat i una dispersant. Prima este format din agregate macromoleculare proteice fibrilare sau globulare (micele) care realizeaz o psl, o reea, aa-numitul citoschelet reticular , n ochiurile creia se gsete faza dispersant . Hialoplasma poate trece din starea de sol n starea de gel i invers. n starea de sol, micelele sunt mici i mai dense dect mediul dispersant, abundent; legtura dintre micele i mediul dispersant este slab. n starea de gel, micelele sunt mari i formate dintr-un fluid mai puin dens dect mediul de dispersie care se afl n cantitate mic. Legtura micelelor cu mediul este puternic micelele ce constituie citoscheletul sunt mbibate (ca un burete) n mediul dispersant. Aceast stare reprezint un coloid stabil, vscos.

6

Organitele celulare Organitele celulare sunt structuri subcelulare (ultrastructuri) rspndite n hialoplasm i ndeplinesc diferite funcii n viaa celulei. Ele pot fi comune tuturor celulelor (mitocondriile, aparatul Golgi, reticulul endoplasmatic, ribozomii, lizozomii i centrul celular) sau specifice anumitor tipuri de celule (miofibrilele n celula muscular; neurofibrilele i corpusculii Nissl n corpii celulelor nervoase i expansiunile lor etc). Reticul endoplasmic Reticulul endoplasmic (RE) este un organit care se gsete la celulele eucariote. "Endoplasmic" nseamna "n interiorul citoplasmei", iar "reticul" nseamna "pnz/reea mic". RE modific proteine, produce macromolecule i distribuie substanele n celul. n esen, reticulul endoplasmic este sistemul elaborat de transport al celulei eucariote.

Structur Compoziia RE este similar cu cea a membranei plasmatice, dei acest organit este de fapt o extensie a membranei nucleare. RE este locul translaiei genei, i mijlocul de transport al proteinelor ce urmeaz s devin parte din membrana celular (de exemplu receptori transmembranari) sau care urmeaz s fie secretate prin exocitoz (de exemplu neurotransmitori, enzime digestive, etc.). RE este format dintr-o reea de tuburi i cisterne. RE este acoperit n parte de ribozomi(care produc proteine din aminoacizi, bazat pe codul genetic). Deoarece aceste locuri par a fi "rugoase" vzute sub microscopul electronic, aceast parte a fost numit reticul endoplasmatic rugos. Prile fr ribozomi se numesc reticul endoplasmatic neted. Ribozomii transfer proteinele gata produse n RE, care le transport la aparatul Golgi.

7

Reticul endoplasmic rugos RE rugos produce i transport proteinele. Acesta este acoperit de ribozomi care l fac s arate "rugos". Re rugos se ntlneste n mai multe celule, de exemplu n celulele din pancreas, care sunt implicate n secreia de insulin n circuitul sanguin.n plus, RE rugos este i un productor de membrane, deoarece nglobeaz proteinele membranare n structura sa, iar cnd este nevoie de ele n alte locuri le transfer. Acest organit modific proteinele i le modific calitatea.

8

Reticul endoplasmic neted RE neted este implicat n procese metabolice, ca de exemplu sinteza de lipide, metabolismul carbohidrailor i detoxificarea drogurilor i otrvurilor. RE neted produce i steroizii, de exemplu steroizii sexuali la vertebrate i steroizii secretai de glandele adrenale. Celule care secret aceste substane sunt bogate n RE neted. Celulele din ficat sunt i ele bogate n RE neted. Aceste celule depoziteaz carbohidraii sub forma glicogenului. Hidroliza glicogenului produce fosfatul glucozei, o form ionic de zahr care nu poate iei din celul. O enzim din RE neted al acestor celule indeprteaz fosfatul, astfel nct glucoza poate iei din celul. Astfel, ea ptrunde n circuitul sanguin prin care poate ajunge oriunde este nevoie. Enzimele din RE neted ajut la detoxifierea drogurilor i otrvurilor prin adugarea unei grupri de hidroxil la substane, astfel nct ele devin mai solubile i mai uor de eliminat din corp.

Rol:transportul substantelor in toat citoplasma,inclusive n spaiul din jurul nucleului.

Lizozom Lizozomul este un organit celular, cu rol n digestie.9

Structur aspect de vezicule diametru de 0,2 - 0,8 microni Componente: membran delimitant; matrice lizozomal. Membrana lizozomilor este mai groas dect a celorlalte organite i este impermeabil (se opune trecerii enzimelor lizozomale n citosol). Ea conine ATP care pompeaz ioni de hidrogen n lizozomi pentru a menine pH-ul acid. Matricea lizozomal are aspect diferit de la un lizozom la altul deoarece aceasta conine materiale supuse digestiei, materiale aflate n diferite stadii de degradare. Conine peste 40 de hidrolaze acide (enzime hidrolitice).

Rol: distrugerea corpurilor strine sau btrne ale celulei.

Ribozomi Ribozomii sau corpusculii lui Palade generai de nucleoli sunt constituii din ARN. Ei se gsesc liberi n citoplasma celular sau ataai reticulului endoplasmic, formnd cu acesta reticulul endoplasmic rugos. Ribozomii sunt sediul biosintezei proteinelor specifice.Ribozomii celulelor procariote au dimensiuni mai mici decat la eucariote. Nu10

prezinta membran la periferie i sunt alctuii din 2 subuniti (una mic si una mare). n timpul procesului de sintez ribozomii acioneaz ca punct de legatur ntre toate moleculele implicate, precis poziionate unele fa de celelalte. Diametrul ribozomilor este de aproximativ 20nm. Rol: sinteza proteinelor.

Aparatul Golgi Aparatul Golgi (sau dictiozom) este un organit celular gsit la majoritatea eucariotelor, situat n centrul celulei. A fost identificat n 1898 de ctre doctorul italian Camillo Golgi i a fost numit dup el. Funcia principal a aparatului Golgi este procesarea i mpachetarea macromoleculelor precum proteinele i lipidele care sunt sintetizate de celul. Este deosebit de important n procesarea proteinelor pentru secreie. Aparatul Golgi este o parte a sistemului endomembranal al celulei. Strucur Este format din nite sculei aplatizai suprapui(cisterne),dilatai la capete i nconjurai de micro i macrovezicule,generate de aceste cisterne.Forma dictiozomilor variaza de la o celula la alta(n strile patologice au un aspect granulos).Sunt delimitai de o membran simpl.n celulele animale se afla un singur ansamblu de dictiozomi,iar n celula vegetal se afl mai multe ansambluri de dictiozomi.

11

Imagine a aparatului Golgi, vizibil ca o stiv de inele negre semicirculare n partea inferioar. Numeroase vezicule circulare pot fi observate n vecintatea organitului

Rol: formarea peretului celular la celulele vegetale. Vacuolele Structur Vacuolele sunt vezicule pline cu suc vacuolar (o soluie de sruri minerale, glucide, acizi organici, enzime etc.). Ele se gsesc i n celulele animale, dar sunt mai mici i au caracter temporar (excepie fac vacuolele digestive de la unele protozoare i spongieri). n celulele vegetale, vaculolele sunt mai mari i au un caracter permanent. Poziia, forma i numrul vacuolelor variaz cu vrsta i tipul de celul; n celulele mbtrnite, ele se reduc ca numr i ocup ntreaga celul, mpingnd nucleul la periferie. Vacuolele au rol n nutriie, depozitarea unor substane de rezerv, produi metabolici cu substane toxice, precum i n circulaia apei i eliminarea unor deeuri celulare. Sunt situate pe traiectul reticului endoplasmic, mein turgescena celulelor: prin sucul lor celular ajut la absorbia apei cu sruri minerale din sol, care condimenteaz metabolismul celular. Vacuolele rein excesul de ap din celule, conin sruri minerale i substane organice (glucide, acizi organici, uleiuri eterice, alcaloizi, taninuri).12

Rol: pot pstra n cadrul structurii lor deeuri metabolice, pe care ulterior le elimin din cadrul lor.

Centrozom Centrozomul este un organit celular, specific majoritii celulelor eucariote animale, situat lng nucleu. Se afla n centrul celulelor(animale,plante,unele alge,n ciuperci) Este format din dou formaiuni numite centrioli,nconjurai de citoplasm dens care poart denumirea de centrosfer. Rol: particip n diviziunile celulare, la formarea fusului de diviziune.

13

Cilii i flagelii Structur Cilii sunt formaiuni citoplasmatice mobile care ies n afara corpului celular. Un cil este alcatuit din cilul propriu-zis, corpusculul bazal si radcina cilului. Corpusculul bazal este un produs al centriolului, provenind din diviziunea acestuia. Ei se afla in citoplasm i servesc ca centre cinetice ale celulei. Radcina cilului porneste din corpusculul bazal, are form conic, vrful conului ajungnd pn n apropierea nucleului.Flagelii sunt mai lungi dect cilii, n numar mai mic(1-2) i au aceeiai alcatuire ca i cilii.Ca structur, cilii si flagelii prezinta 9 microtubuli dubli periferici si 2 microtubului simpli centrali. Rol Cilii i flagelii au rol n deplasarea celulelor. Miscarea lor se datoreaza celor 9 perechi de microtubuli periferici care sunt contractili, unda de miscare transmindu-se de la baz la vrf. Cei doi microtubului centrali nu sunt contractili ci au rol in rspndirea impulsului de contracie care pornete de la baza cilului.

14

Corpii Nissl si neurofibrilele Corpii Nissl , identificai cu microscopul obinuit, nu reprezint altceva dect mase dense de membrane endoplasmice, asociate cu unele granulaii tipice, identificate pe baza reaciilor biochimice ca fiind ribozomi. Corpii Nissl sunt mai concentrai in soma si partile adiacente ale dendritelor. Neurofibrilele, a caror existena si funcie au fost mult discutate, au fost confirmate prin cercetari de microscopie electronic. Spre deosebire de microscopia obinuit, aceasta evideniaz neurofibrilele ca o reea omogen de fibre traversnd ntreaga citoplasm i corpusculii Nissl, microscopia electronica a diferentiat neurotubii predominand in dendritele i hilul axonului, si neurofilamentele mult mai numeroase in axon si mai rare in dendrite si celulele gliale.

Rol:conducerea influxului nervos.

Miofibrilele Structur Miofibrilele formeaza ionoplasma. Ele ocupa cam 60 80% din masa si volumul fibrei, prezentndu-se ca filamente de 1 - 3 micrometri diametru si de lungime egala cu a fibrei. Miofibrilele nu poseda membrana proprie. Spatiul dintre ele este ocupat de citoplasma, mitocondrii si reticul endoplasmic. ntr-o fibr se gasesc n jur de 1000 1100 de miofibrile, care se dispun paralel pe axul lung al acesteia. Astfel, fibra captun15

aspect striat longitudinal. Structura lor este consecina succesiunii de discuri formate din material proteic cu indice de refracie diferit (luminos sau ntunecat) de-a lungul fibrelor, ceea ce le confer aspectul striat transversal. Rol:contracia muscular.

Incluziuni ergastice Sunt produi rezultai din activitatea metabolic a celulelor.Nu sunt nconjurate de o membran .Ele sunt depozitate n vacuole,citoplasm i peretele celular. Exemple:amidonul,picturile de grsime,glicogenul,melenina,rina,diferite cristale minerale. Rol:substane de rezerv. Mitocondrie Mitocondriile sunt organite celulare ntlnite n toate tipurile de celule. Ele mai sunt denumite i uzine energetice, fiindc ele conin enzimele oxido-reductoare necesare respiraiei. Respiraia produce energia necesar organismelor, iar aceast energie este nmagazinat n moleculele de ATP. Mitocondriile au material genetic propriu - ADN mitocondrial, care conine informaia genetic pentru sinteza enzimelor respiratorii. Structur Mitocondriile au forma unor vezicule alungite,sunt organite sferice,ovale sau sub forma de bastonae;ele sunt formate dintr-o membrana dubla,un sistem de cisterne si tubuli,matrix. Membrana intern prin invaginari formeaza criste care patrund n stroma fr a o compartimenta complet,mrindu-i foarte mult suprafaa. Pe mebrana intern se observ nite granule in care sunt acumulate anumite enzime care intervin n procesele energetice ale celulei.

16

Rol:respiraia celular.

Plastide Structur Plastidele sunt sferice sau ovale i au rol n nutriie. Se cunosc 3 tipuri: cloroplastele care conin clorofil i au rol n fotosintez. Au membran dubl. n interior se gsete o mas fundamental, numit strom, i o structur lamelar pe care se afl discuri cu aspect de fiic de monede, numite grane, ce conin clorofil. n cloroplaste se gsesc numeroase enzime i acizi nucleici. Cromoplastele conin pigmeni galbeni, portocalii, roii ,care dau culoarea petalelor, fructelor etc. Leucoplastele sunt incolore i au rol n sinteza i depozitarea unor substane; cele care depozitaz amidonul i lipidele se numesc aminoplaste, respectiv oleoplastele. Plastidele (amiloplastele, proteoplastele) elaboreaz i acumuleaz substane variate, iar cloroplastele particip activ n reaciile fotosintetice. Plastide nefotosintetizatoare Tipuri: Cromoplaste:conin pigmeni carotenoizi.17

Leucoplaste:au rol in depozitarea unor substane organice. Cloroplaste:sunt plastide fotosintetizatoare ce conin pigmeni asimilatori. Rol: Depozitarea unor substane de rezerv. Plastide fotosintetizatoare Tipuri: Cloroplaste; Rhodoplaste; Feoplaste. Rol: transform energia solar n energie chimic, avnd rol crucial n fotosintez.

Nucleul Nucleul celulei este un organit celular, specific celulelor eucariote, ce conine materialul genetic i care coordoneaz toate procesele intracelulare.

18

Structur Membrana nuclear reprezint o membran dubl, prezent la toate celulele eucariote, cu rol de protecie a nucleoplasmei i a informaiei genetice din nucleu. Aceasta este prevazut cu numeroi pori, cu rol n transportul substanelor necesare n nucleu, i a ARN-ului. Nucleoplasma este substana fundamental care conine sruri minerale, substane organice, enzime i o reea de filamente care i dau nucleoplasmei aspectul reticulat. Nucleoplasma const din 60% - 70% ap, 15% - 25% substane organice. n nucleoplasm este prezent ADN i ARN. Aceasta este nconjurat de membrana nuclear, prevazut cu numeroi pori, cu rol n transportul substanelor necesare n cadrul nucleului. n nucleoplasm mai pot fi gsii numeroi ribozomi. Nucleolii sunt componente subnucleare, de form sferic. Rol:stocheaz i transmite informaia genetic.

19

Bibliografie: Wikipedia Enciclopedia Libera-wikipedia.org Biologie-manual pentru clasa a IX-a-Ioana Arini/Aurora Mihail images.google.ro

Cojocaru Diana Clasa a IX-a B

20