UNITATEA STRUCTURALĂ ŞI FUNCŢIONALĂ A VIEŢII – CELULA

Celula este unitatea structurală şi funcţională a vieţii.

După modul de organizare a materialului nuclear, organismele vii se încadrează în două categorii de celule: procariote şi eucariote.

CELULA PROCARIOTĂ

Celula procariotă este primitivă. Ea caracterizează două categorii de organisme:bacteriile şi algele albastre-verzi. Forma celulei bacteriene diferă în funcţie de condiţiile mediului.

Celula procariotă este sediul tuturor proceselor vitale.

Dimensiunile celulei procariote variază între 0,5μm -3-6μm la bacterii şi 1-10μm la algele albastre- verzi.

Structura celulei procariote:

- procariotele nu posedă organite înconjurate de membrane.- Peretele celular la bacterii este format din: peptidoglican; la algele albastre-verzi din:

peptidoglican şi o lipopreoteină;- Membrana celulară (plasmatică) este lipo-proteică (plasmalema); nu poate realiza procese

de : pinocitoză şi fagocitoză.- Citoplasma este o masă densă, omogenă care conţine: proteine, glucide, lipide, apă, acizi

nucleici şi diferite substanţe minerale.- Materialul nuclear: nucleoid sau genofor, el nu are înveliş nuclear, ci se află direct în

citoplasmă. Nucleoidul e reprezentat de un cromozom bacterian alcătuit dintr-o molecula de ADN de formă circulară, cu extremităţile reunite. Cromozomul bacterian este colorabil poartă în structura sa informaţia genetică care coordonează metabolismul, creşterea şi multiplicarea celulară.

- Ribozomii sunt particule citoplasmatice caracteristice, foarte mici, formate din ARN şi proteine,. Ribozomii participă la sinteza proteinelor.

- Aparatul fotosintetizator e legat de o membrană la bacterii, şi separat de ea la algele albastre-verzi. Acesta constă în: lamele şi vezicule care sunt invaginări ale membranei. În acesta se află pigmenţii fotosintetizatori.

- Mezozomii sunt tot invaginări ale membranei de formă sferică, cu rol deosebit în respiraţie.- Sistemul vacuolar cu origine tot în membrana celulară; produse tot prin invaginarea acesteia,

obişnuit sferice. Conţin suc vacuolar format din apă şi diverse substanţe dizolvate.- Incluziunile sunt produse metabolice. Unele sunt:organice (glicogen, amidon); anorganice

(CaCO3, sulf coloidal), etc

CELULA EUCARIOTĂ

Celula eucariotă este asemănătoare cu celula procariotă, dar mai complexă. Intră în alcătuirea tuturor organismelor, cu excepţia bacteriilor şi algelor albastre-verzi. Forma lor e foarte variabilă. La animale celulele au iniţial formă globuloasă, apoi sub influenţa factorilor interni şi externi se diferenţiază. Pot fi sferice, ovale, cilindrice, stelate, fusiforme, prismatice, piramidale, etc.

Dimensiunile celulei eucariote: e foarte variată. La plante celula are între 10μm şi 550mm în medie. Sunt şi celule foarte mari – celulele cu latex ale plantei laptele câinelui (au lungimea de câţva metri). Bacteriile au doar: 0,2-8μm. Cea mai mare celulă din organismul uman este ovulul (ovocitul) de cca. 250μm (milimicroni).

Structura şi rolul componentelor celulare:

O celulă este alcătuită din componente vii, componente nevii, produse ale metabolismuluui celular. Corpul celulei se numeşte protoplast.

- el este delimitat la plante de un perete şi o membrană, la animale de o membrană celulară;

- în interiorul acestor învelişuri se află protoplasma care cuprinde citoplasma fundamentală (hialină) şi organite celulare (cu membrane speciale şi funcţii vitale);exemple de organite: plastide, dictiozomi, ribozomi, lizozomi, reticul endoplasmatic (R.E.), etc.

- nucleul, plastidele şi mitocondriile sunt organite autodivizibile;

- vacuomul- totalitatea vacuolelor delimitate de citoplasmă printr-o membrană – tonoplast.

Particularităţile structurale, fizico-chimice şi fiziologice ale principalelor componente celulare.

Citoplasma fundamentală- hialoplasma este hialină şi alternează între starea de plasmă-sol (fluidă) şi cea de plasmă gel (solidă). Ea este o soluţie coloidală alcătuită din particule dispersate care nu difuzează prin membrane. Protoplasma activă este un sistem predominant hidric (apa ocupă 60-95%), conţine: C,O,H,S,P,K,Ca,Mg,şi Fe, precum şi: proteine, acizi nucleici, lipide, polizaharide, etc.

Sistemul de biomembrane- membrana plasmatică, tonoplastul, învelişul nuclear, învelişurile mitocondriilor şi plastidelor, membranele R.E.

Membrana plasmatică este de natură lipo.proteică (fosfolipidică). Modelul de organizare moleculară este cel al ,,mozaicului flui,, potrivit căruia membrana biochimicăe formată dintr-un bistrat lipidic în care suntînglobate proteinele globulare. Proteinele străbat ambele starturi fosfolipidice, realizând astfel transportul în şi din celule. Datorită structurii sale, membrana celulară asigură schimburi selective între celulă şi mediu.

Biomembranele delimitează spaţiile de reacţie de forme şi mărimi diferite numite organite celulare:

Dictiozomii –cisterne aplatizate; delimitate de biomembrane cu rol secretor de enzime şi hormoni asociate cu vezicule. Totalitatea lor formează aparatul Golgi.

Reticulul endoplasmatic R.E. este un sistem de canalicule ramificate, care străbat membrana şi leagă celulele între ele. Are rol de transport intra şi intercelular.

Ribozomii (granulele lui Palade) se găsesc în celulele procariote şi eucariote. În celulele eucariote se găsesc ca particule libere (granule dispersate) sau ataşate membranei R.E. Granulele lui Palade conţin două subunităţi inegale constituite din :ARN şi proteine. Au rol în sintezele proteice.

Vacuolele sunt delimitate de membrane speciale (tonoplast). Ele conţin suc vacuolar (apă, substanţe organice, anorganice).

Perete celular - acoperă la exterior membrana celulelor la plante; le conferă formă şi individualitate. E alcătuit din celuloză, hemiceluloză şi substanţe pectice. Lipseşte la celulele animale.

Lizozomii conţin enzime şi distrug substanţele străine.

Organitele autodivizibile

1. nucleul reprezintă centrul de comandă şi coordonare a metabolismului celular. Celulele au în mod obişnuit un nucleu, dar unele au doi şi mai mulţi nuclei. Nucleul are: 2 biomembrane, carioplasma, 1-3 nucleoli, cromatină; cromatina este alcătuită din ADN, ARN, proteine.

2. mitocondriile – organite cu rol în metabolismul energetic. Cavitatea mitocondrială e delimitată de 2 biomembrane. În interior se află matrixul

ce cuprinde ADN mitocondrial, ARN mitocondrial, proteine, lipide, enzime. Toate mitocondriile formează condriozomul.

3. plastidele- sunt organite specifice plantelor separate de citoplasmă printr-un înveliş de două biomembrane structural diferite. Sunt: sferice, ovale, şi au rol în nutriţie. Se cunosc 3 tipuri:

- cromoplastele care conţin pigmenţi galbeni, portocalii şi roşii; dau culoarea petalelor, fructelor.

- Cloroplastele conţin clorofilă şi au rol în fotosinteză- Leucoplastele sunt incolore şi au rol în sinteza şi depozitarea unor substanţe: amiloplastele

(depozitează amidonul), oleoplastele (depozitează lipide).

BIBLIOGRAFIE

Suport de curs – Biologie clasa a IX-a, prof Vrânceanu Daniela