Celula

Procariote

Structura celulei procariote

Celula procariotă este mai simplă și mai mică decât o celula eucariotă. Este lipsită

de nucleuindividualizat, și de cele mai multe organite ale celulei eucariote. Există două tipuri de

procariote:bacteriile si archaea; amândouă au o structură similară. Materialul nuclear al celulelor

procariote constă dintr-un singur cromozom, care este în contact direct cu citoplasma. La aceste

celule, regiunea nucleară nedefinită din citoplasmă se numește nucleoid.

O celulă procariota are trei regiuni arhitecturale:

La exterior, flagel și pilus care se proiectează de pe suprafața celulei. Acestea sunt structuri (nu

sunt prezente în toate celulele procariote) din proteine care faciliteză deplasarea și comunicarea

între celule;

Ceea ce înconjoară celula este învelitoarea celulară. - în general, constând dintr-un perete

celularcare acoperă o membrană celulară, totuși unele bacterii au în plus un strat suplimentar de

acoperire numit capsulă. Învelișul ofera rigiditate celulei și separă interiorul celulei de mediul în

care se află, servind ca un filtru de protecție. Deși cele mai multe procariote au un perete

celular, există și excepții, cum ar fi Mycoplasma (bacterie) și Thermoplasma (archaea). Peretele

celular este format din peptidoglican la bacterii, și acționează ca o barieră suplimentară

împotriva forțelor exterioare. Acesta previne, de asemenea, celulele de la dezvoltarea exagerată

și în cele din urmă de spargerea (citoliza) din cauza presiunii osmotice împotriva unui mediu

hipotonic. Unele celule eucariote (celule de plante și celule de ciuperci) au de asemenea, un

perete celular;

În interiorul celulei este regiunea citoplasmatică care conține genomul celulei (ADN), ribozomi și

diferite tipuri de incluziuni. Un cromozom procariot este de obicei o moleculă circulară (o

excepție este cea a bacteriei Borrelia burgdorferi, care provoacă boala Lyme). Deși nu formează

un nucleu, ADN-ul este condensat într-un nucleoid. Procariotele pot transporta elemente ADN

extracromosomiale numite plasmide, care sunt de obicei circulare. Plasmidele activează funcții

suplimentare, cum ar fi rezistența la antibiotice.

Eucariote

Plantele, animalele, ciupercile, mucegaiurile, protozoarele și algele sunt toate eucariote. Aceste

celule sunt de aproximativ 15 ori mai mari decât o procariotă tipică și pot avea volumul de 1000 de

ori mai mare. Diferența majoră dintre procariote și eucariote este că celulele eucariote conțin

compartimente legate de membrană în care pot avea loc activități specifice metabolice. Cea mai

importantă dintre acestea este nucleul celular, un compartiment delimitat de membrană, care

adăpostește ADN-ul celulelor eucariote. Acest nucleu dă eucariotei numele ei. Alte diferențe pot fi:

Membrana plasmatică se aseamana cu cea a procariotelor în funcție, cu diferențe minore în

configurare. Pereții celulelor pot fi sau nu prezenți.

ADN-ul eucariotei este organizat într-unul sau mai multe molecule liniare, numite cromozomi ,

care sunt asociate cu proteine histone. Toate ADN-urile cromozomiale sunt stocate în nucleul

celulei, separate de citoplasma printr-o membrană. Unele organite eucariote, cum ar fi

mitocondriile conțin deasemenea ADN.

Eucariotele se pot deplasa folosind flagelul. Flagelul acestor celule este mult mai complex decât

al procariotelor.

Componentele celulareToate celulele, indiferent dacă sunt procariote sau eucariote, au o membrană care inconjoară celula,

separă interiorul acesteia de mediul său, reglementează ceea ce trece înăuntru și afară

(permeabilitate selectivă) și menține potențialul electric al celulei. Toate celulele

posedă ADN (materialul ereditar de gene) și ARN (care conține informațiile necesare pentru

construirea diferitelor proteine cum ar fi enzimele, mașinăriile primare ale celulelor). În celule există

de asemenea și alte tipuri de biomolecule. Lista de mai jos conține componentele principale ale

celulei.

Membrana

Citoplasma celulei este inconjurată de o membrană celulară sau membrană plasmatică. Membrana

plasmatică din plante și procariote este de obicei acoperită de un perete celular. Această membrană

are rolul de a separa și de a proteja o celulă de mediul său înconjurător și în general este formată

dintr-un strat dublu de lipide (hidrofil - asemănătoare celulelor de grăsime) și molecule

cu fosfor hidrofil; stratul se numește fosfolipid bistratificat. Integrate în cadrul acestei membrane sunt

o varietate de proteine moleculare care acționează ca și canale și pompe facilitând mișcarea

diferitelor molecule la intrarea și ieșirea din celulă. Membrana are permeabilitate selectivă, în sensul

că poate să fie substanțe (moleculă sau ioni)care pot trece nestingherite, pot trece într-o măsură

limitată sau nu pot trece. Membranele de pe suprafața celulară conțin de asemenea proteine

receptoare care permit celulelor să detecteze molecule de semnalizare externe, cum ar fi hormonii.

Citoscheletul

Citoscheletul acționează în organizarea și menținerea formei celulei; ancorează organitele în loc; are

rol în timpul endocitozei, absorbția de materiale externe, de către o celulă, și citochineză, separarea

celulelor imature după diviziunea celulară; și mută părți din celulă în procesele de creștere și de

mobilitate. Citoscheletului eucariotelor este compus din microfilamente, filamente intermediare și

microtubuli. Există un număr mare de proteine asociate acestora, fiecare controlând structura unei

celule prin îndrumarea, gruparea și alinierea filamentelor. Citoscheletului procariotelor este implicat

în menținerea formei celulei, polaritate și citochineză.

Materialul genetic

Există două tipuri diferite de material genetic: acidului dezoxiribonucleic (ADN) și acidul

ribonucleic (ARN). Cele mai multe organisme folosesc ADN-ul pentru stocarea informaților pe

termen lung, dar unii viruși (de exemplu, retroviruși) au ARN ca material genetic. Informațiile

biologice cuprinse într-un organism sunt codificate în secvența ADN sau ARN. ARN-ul este, de

asemenea, utilizat pentru transportul de informații (de exemplu, mRNA) și funcții enzimatice (de

exemplu, ARN ribozomal) în organisme care utilizează ADN pentru codul genetic in sine.

Moleculele ARN de transfer (ARNt) sunt folosite pentru a adăuga aminoacizi în timpul intepreterii

proteinelor.

Materialul genetic al procariotelor este organizat într-o moleculă de ADN circular simplu (cromozom

bacterial), în regiunea nucleoidului din citoplasmă. Materialul genetic al eucariotelor este împărțit în

diferite molecule liniare numite cromozomi în interiorul unui nucleu separat, de obicei, cu material

genetic suplimentar în unele organite cum ar fimitocondriile si cloroplastele.

O celula umana conține material genetic în nucleul celulei (genomul nuclear) și în mitocondrii

(genomul mitocondrial). La om genomul nuclear este împărțit în 23 de perechi de molecule de ADN

liniar numite cromozomi. Genomul mitocondrial este o molecula de ADN circular distinct de ADN-ul

nuclear. Cu toate acestea ADN-ul mitocondrial este foarte mic în comparație cu cromozomi nucleari.

Materialul genetic străin (cel mai frecvent ADN) poate fi, de asemenea, introdus artificial în celulă

printr-un proces numit sintezare. Acest lucru poate fi trecător, în cazul în care ADN-ul nu este

introdus în genomul celulei, sau stabil, în cazul în care există. Anumiți viruși introduc de asemenea

materialul lor genetic în genom.

Compoziția chimică a celulei

Celula este formată din diferite molecule cu rol diferit. În componența acestor molecule intră atomi

reprezentând 63 elemente chimice. În funcție de proporția în care iau parte la formarea celulelor,

elementele chimice se pot clasifica în:

macroelemente , (elemente prezente în proporție de 98%):

oxigen , (66%)

hidrogen , (10%)

carbon , (18%)

azot , (3,5%)

microelemente , (elemente prezente în proporție de 2%):

calciu , (1,2%)

sulf , (0,9%)

potasiu , (0,15%)

sodiu , (0,15%)

clor , (0,1%)

magneziu , (0,1%)

ultramicroelemente , (elemente prezente în proporție redusă - 0,01%):

iod

fier

mangan

zinc

cobalt , etc.

Substanțe anorganice[

Substanțele anorganice, sau minerale, sunt prezente în celulă atât sub formă de molecule, cât și sub

formă de ioni.

Substanțe organice

Aceste substanțe sunt cele mai importante, ele luând parte activ la toate procesele intracelulare.

Acizi nucleici ;

Glucide ;

Lipide ;

Proteine .