Celula Bac

24
CELULA - UNITATEA STRUCTURALĂ ŞI FUNCŢIONALĂ A VIEŢII 2.1. STRUCTURA, ULTRASTRUCTURA ŞI ROLUL COMPONENTELOR CELULEI (enunţarea funcţiei fără descrierea mecanismelor): - procariote: structură; - eucariote: - învelişul celulei: - membrană celulară (model mozaic fluid); - perete celular; - citoplasmă: - fundamentală; - structurată - organite celulare: reticul endoplasmatic, ribozomi, mitocondrii, aparat Golgi, lizozomi, centrozom, plastide, vacuole; - nucleu - membrană nucleară, nucleoli, carioplasmă-cromatină (acizii nucleici - tipuri şi rol). 2.2. DIVIZIUNE CELULARĂ: - importanţă, clasificare: - ciclul celular; - indirectă (cariochinetică); - cromozomi şi fus de diviziune – alcătuire şi rol; mitoză (faze, importanţă); - meioză (etape, faze, importanţă). Celulele pot fi clasificate in : procariote eucariote ( animala si vegetala ) CELULA PROCARIOTA Celula procariotă este unitatea de structură caracteristică regnului MONERA care cuprinde BACTERIILE şi ALGELE ALBASTRE – VERZI. “PRO”- înainte de “CARION” – nucleu Celula procariotă nu are nucleu adevărat, tipic, materialul genetic este împrăştiat în citoplasmă. Dimensiuni: microscopice - 0,2 - 50 microni. Formă: sferică, bastonaş, spirală, virgulă, etc Structuri accesorii: Structuri accesorii: Organite de mişcare – flageli,cili Capsulă gelatinoasă - este insotita adesea de mucus(polizaharide) si impreuna formeaza glicocalixul care confera bacteriilor o serie de avantaje ca: atasare mai buna de substrat ,

Transcript of Celula Bac

Page 1: Celula Bac

CELULA - UNITATEA STRUCTURALĂ ŞI FUNCŢIONALĂ A VIEŢII

2.1. STRUCTURA, ULTRASTRUCTURA ŞI ROLUL COMPONENTELOR CELULEI (enunţarea funcţiei fără descrierea mecanismelor): - procariote: structură; - eucariote: - învelişul celulei: - membrană celulară (model mozaic fluid); - perete celular; - citoplasmă: - fundamentală; - structurată - organite celulare: reticul endoplasmatic, ribozomi, mitocondrii, aparat Golgi, lizozomi, centrozom, plastide, vacuole; - nucleu - membrană nucleară, nucleoli, carioplasmă-cromatină (acizii nucleici - tipuri şi rol). 2.2. DIVIZIUNE CELULARĂ: - importanţă, clasificare: - ciclul celular; - indirectă (cariochinetică); - cromozomi şi fus de diviziune – alcătuire şi rol;

mitoză (faze, importanţă); - meioză (etape, faze, importanţă).

Celulele pot fi clasificate in : procariote eucariote ( animala si vegetala )

CELULA PROCARIOTACelula procariotă este unitatea de structură caracteristică regnului MONERA care cuprinde BACTERIILE şi ALGELE ALBASTRE – VERZI.“PRO”- înainte de“CARION” – nucleuCelula procariotă nu are nucleu adevărat, tipic, materialul genetic este împrăştiat în citoplasmă.Dimensiuni: microscopice - 0,2 - 50 microni.Formă: sferică, bastonaş, spirală, virgulă, etc

Structuri accesorii:Structuri accesorii: Organite de mişcare – flageli,ciliCapsulă gelatinoasă - este insotita adesea de mucus(polizaharide) si impreuna formeaza glicocalixul care confera bacteriilor o serie de avantaje ca: atasare mai buna de substrat , protectia la uscaciune, rezistenta la apararea imuna a gazdei

MembranaMembrana Rigidă şi foarte selectivă Este de natura lipoproteica

Prezinta mezozom(cu rol respirator) Este permeabila doar pentru fragmente de ADN si enzime extracelulare care sunt

sintetizate la suprafata ei

Citoplasma Citoplasma Prezinta:

Page 2: Celula Bac

Substanţe organice - proteine, lipide, glucide, fosfolipide, ARN, etc. Substanţe anorganice – ioni de metale grele: Mg Incluziuni de substanţe de rezervă.

În citoplasmă se găsesc organite celulare:1. RIBOZOMI2. VACUOLE3. GRANULE DE SUBSTANTE

Organizarea materialului Organizarea materialului geneticgenetic Lipseşte anvelopa nucleară.(membrana nucleului) Material genetic împrăştiat în citoplasmă.=NUCLEOID ADN şi ARN – un singur cromozom.( atasat de membrana prin mezozom).

CELULA EUCARIOTAse clasifica in animala si vegetala

STRUCTURA CELULEI EUCARIOTE : MEMBRANA CITOPLASMA NUCLEU

s reţea tridimensoCCITAnală de canalicule, cisterle, clPERETELE CELULAR

- înveliş rigid- prezent la celulele vegetale (unde predomină celuloza), celulele algelor (unde

predomină celuloza), celulele fungale ( unde predomină chitina)- lipseşte la celulele animale- conferă individualitate fiecărei celule, menţine forma celulei şi contribuie la

solidarizarea celulelor în ţesuturi specializate

Funcţii: rol protector funcţia informaţională (recepţionează stimuli externi şi informează permanent celula cu

privire la condiţiile de mediu) funcţia de control asupra schimburilor de substanţe pe care celula le realizează cu mediul

I. MEMBRANA CELULARA (MEMBRANA PLASMATICA , PLASMALEMA)

-inveleste celula-organizata dupa "Modelul mozaicului fluid"( membrana celulara este fluida, are consistenta uleiului vegetal ; lipidele si proteinele sunt intr-o permanenta miscare)-structura : FOSFOLIPIDO – PROTEICA (2 straturi de lipide -strat bimolecular lipidic- intre care se insera proteine: integrate si periferice);Fosfolipidele sunt formate din 2 acizi grasi (pol hidrofob ) legati la un capat de o grupare fosfat (pol hidrofil);-proprietati:- semipermeabila; - polarizata electricFuncţii:

rol protector; funcţia informaţională (recepţionează stimuli externi şi informează permanent celula cu

Page 3: Celula Bac

privire la condiţiile de mediu) ; funcţia de control asupra schimburilor de substanţe pe care celula le realizează cu mediul

II. CITOPLASMA-masa celulara din jurul nucleului;-solutie= apa + proteine;-alcatuita din : citosol (citoplasma fundamentala, hialoplasma) si organite celulare (citoplasma structurala, granuloplasma); CITOSOLUL – solutie apoasa de consistenta gelatinoasa;

contine 90% apa + subst. organice si anorganice la microscopul electronic se poate observa citoscheletul(o

retea complexa de fibre proteice) ORGANITELE CELULAREA. COMUNE TUTUROR CELULELORB. SPECIFICE ANUMITOR CELULE

A. ORGANITE COMUNE TUTUROR CELULELORRETICOLUL ENDOPLASMATIC APARATUL GOLGI(DICTIOZOMII)RIBOZOMIILIZOZOMIIMITOCONDRIA

RETICOLUL ENDOPLASMATIC -sistem de canalicule(tuburi) care fac legatura intre membrana si nucleu;

rol i n transportul substantelor in celula;detoxifica celula de substante toxice; regleaza nivelul de calciu in celula musculara;

2 tipuri RETICOLUL ENDOPLASMATIC NETED (fara ribozomi pe suprafata)-rol in sinteza de lipide;

RETICOLUL ENDOPLASMATIC RUGUOS( cu ribozomi pe suprafata sa )- rol in sinteza de proteine;dezvoltarea reticulului este direct proportionala cu intensitatea celuleiAPARATUL GOLGI(DICTIOZOMII)

saci aplatizati rol in producerea secretiilor celulare;transporta si transforma substantele chimice pe care le

contine totalitatea dictiozomilor dintr-o celulula= aparatul golgi este bine dezvoltat in celulele glandulare

RIBOZOMII sunt formaţiuni sferice, formati din 2 subunitati :MARE si MICA; rol în sinteza proteinelor specifice. sunt fie liberi în citoplasmă, fie ataşaţi de reticulul endoplasmic rugos. se gasesc in numar mare in celula procariota

Lizozomii sunt ca nişte vezicule ce conţin e nzime hidrolitice (enzimele hidrolitice=substanţe cu rol în digestie)

rol in digestia intracelulara. se află în cantitate mare în leucocite (globulele albe ale sângelui ; leucocitele fagociteaza si

digera particulele cu ajutorul enzimelor din lizozomi).

Aparatul Golgi un ansamblu de saci aplatizati numiti cisterne din care se desprind permanent vezicule

Page 4: Celula Bac

se află în apropierea nucleului rol în elaborarea produşilor de secreţie ai celulei.

Mitocondriile sunt formaţiuni sferice sau ovalare, formate din invelis = membrană dublă, una externă netedă şi alta internă ce se

invaginează, formând criste pe care se prind enzime oxido-reducătoare cu rol în respiraţia celulară si matrix ce contine enzime, ADN, ARN, ribozomi .

Sunt sediul respiratiei celulare unde compusii organici sunt oxidati, iar energia rezultata este convertita in legaturi macroergice ale moleculelor de ATP

rol- in oxidarea celulara( respiratia celulara)

B. ORGANITE SPECIFICE ANUMITOR CELULECENTROZOMUL

PLASTIDELEVACUOLA

Centrozomul (centrul celular) este situat în apropierea nucleului prezent in toate celulele ce se divid( lipseste la celula nervoasa = neuron) format din 2 CENTRIOLI inconjurati de centrosfera rol în formarea fusului de diviziune (inmultirea celulara).

Plastidele – organite specifice celulei vegetale

au forma ovala si sunt delimitate de 2 membrane tipuri : cloroplaste , cromoplaste , leucoplaste;

A. CLOROPLASTELE - dau culoare verde plantelor alcatuite din : membrana dubla , stroma (substanta fundamental ce contine ADN, ARN,

LIPIDE, ENZIME) si sistemul tilacoidal sistemul tilacoidal cuprinde : vezicule turtite = tilacoide ce se aseaza ca monezile intr-un

fisic formand structuri nunite grane; intre grane exista lamele intergranale tilacoidele sunt acoperite de pigmenti fotosintetizanti( pigmenti clorofilieni - clorofila asi b

si pigmenti carotenoizi - carotine si xantofile) rol – cloroplastul este sediul fotosintezei

B. CROMOPLASTELE sunt plastide nefotosintetizatoare colorate datorita pigmentilor carotenoizi rosii, galbeni si portocalii

C. LEUCOPLASTELE sunt plastide incolore lipsite de pigmenti rol- de depozitare dupa tipul de substanta depozitata exista : amiloplaste( depoziteaza amidon) , lipidoplaste

(depoziteaza lipide) , proteoplaste (depoziteaza proteine)Vacuola - formatiuni pline de suc vacuolar

delimitate de o membrana simpla numita TONOPLAST structura permanenta in celula vegetala

III. NUCLEUL are o formă sferică situat în centrul celulei la celulele tinere şi în lateral la cele senescente.

Majoritatea celulelor au un singur nucleu insa pot fi si celule : binucleate( 2 nuclee) – celulele hepatice, multinucleate- celulele musculare striate , anucleate (fara nucleu) –

Page 5: Celula Bac

hematia adulta

are rol de a controla activitatea celulei

1. este delimitat de o membrană dublă numita si anvelopa nucleara : externă(prezintă pori)

internă.

Prin pori se realizează schimbul de substanţe dintre nucleu şi citoplasmă.

▪ in interiorul acestei membraneI se găseşte:

2. nucleoplasma (citoplasma nucleului)

3.Cromatina -alcatuita din ADN + PROTEINE numite histone

- observata la microscopul electronic are aspectul unui sirag de perle, unde fiecare perla este o unitate repetituva numita nucleosom In timpul diviziunii cromatina se condenseaza foarte intens formand cromozomii. Cand celula nu se divide cromatina prezinta regiuni laxe-eucromatina( se coloreaza mai pal) regiuni mai dense – heterocromatina (se coloreaza mai intens

4. 1-2 nucleoli – structuri rotunde cu rol de a fabrica ribozomi; -au un continut ridicat de ADN si ARN;

Page 6: Celula Bac

RECAPITULAREStructuri fara membrana : RIBOZOMIIStrucuri cu o membrana : aparat golgi . ribozimii , lizozomii , reticolul endoplasmatic

Page 7: Celula Bac

Structuri cu 2 membrane: mitocondria (din celula vegetala si animala) si cloroplastul(din celula vegetala)

ula--A. COMUNE TUTUROR CELULEA.reFYATDIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIJH

re COMUNE DIV DIVIZIUNEA CELULARAeste procesul prin care celulele-mama mature,dau nastere la noi

celule.

Nr

.

crt

.

Denumire Structură Funcţie Procariot

e

Eucariote

Plante Animale

1. Membrana plasmatică

- mozaic fluid - protecţie- schimburi între

medii

+ + +

2. Citoplasma - hialoplasmă- organite cito-

plasmatice

formează conţinutul celular

+-

++

++

3. Nucleul - nucleolemă- nucleoplasmă

- diviziunea celulei- coordonator al

pro- ceselor metabolice

-(nucleoid

)

+ +

4. Reticulul endoplasmati

c

- sistem de canalicule

- transportor intrace- lular de

substanţe

- + +

5. Aparatul Golgi

- discuri aplatizate- vezicule

- elaborarea produşilor de

secreţie ai celulei

- + +

6. Mitocondriile - membrană dublă

- matrice

- respiraţie celulară - + +

7. Ribozomii - formaţiuni sferice

- sinteza proteinelor

+ + +

8. Cloroplastele - membrană dublă

- stromă- grana cu clorofilă

- fotosinteză -(cromato-

fori)

+ -

9. Centrozomul - 2 centrioli - formarea fusului de diviziune

- - +

10

.

Lizozomii - vezicule cu enzime

- digestie intracelulară

- + +

11

.

Vacuolele - tonoplast- suc vacuolar

- acumulare de produşi de secreţie,

de excreţie

- + +

12

.

Peretele celular

- celuloză- subst. pectice

- protecţie +/- + -

Page 8: Celula Bac

-poate fi : directa=AMITOZA (la procariote) indirecta (la eucariote)

Diviziunea indirecta la eucariote se realizeaza prin diviziunea nucleului numita si CARIOKINEZA si prin diviziunea citoplasmei numita si CITOKINEZA.

Diviziunea nucleului se poate desfasura in 2 moduri: prin mitoza si prin meioza.

CICLUL CELULAReste ansamblul transformarilor ce se produc din momentul formarii

celulei prin diviziune pana in momentul unei noi diviziuni.Cuprinde :

-diviziunea propiu-zisa (a nucleului si citoplasmei) rezulta 2-4 celule –fiice.-interfaza –este etapa dintre 2 diviziuni celulare (reprezinta 90% din ciclul celular).

Interfaza cuprinde 3 etape: presintetica(G1) (in limba engleza gap = gol, hiatus) se caracterizeaza prin aceeea ca pe

parcursul ei nu se sintetizeaza acid dezoxiribonucleic(ADN), adica nu are loc procesul autoreplicarii

de sinteza(S) in limba engleza synthesis = sinteza) se caracterizeaza prin sinteza si dublarea cantitatii de ADN ( prin autoreplicare semiconservativa) din celula.

postsintetica(G2) este cea in care sinteza ADN-ului se opreste din nou.

MitMitoza

MITOZA =reprezinta diviziunea celulelor somatice diploide in urma careia rezulta doua celule diploide perfect identice cu celula mama. 

ROL- organismele pluricelulare cresc, se dezvolta si inlocuiesc celule si tesuturi imbatranite sau traumatizate;

In cardrul procesului de mitoza, diviziunea nucleului- cariokineza – decurge cu 4 faze: profaza

Page 9: Celula Bac

metafaza anafaza telofaza

Acestea sunt precedate de pregatirea celulei in interfaza.1. PROFAZA

Caracteristici: Creste volumul nucleului,se dezorganizeaza M.N. si nucleolii;

Se individualizeaza cromozomii bicromatidici;

Deplasarea centriolilor la cei 2 poli;

Organizarea filamentelor fusului de diviziune;

e dezvoltat în celulele cu activitate metabolică intensă (ex. celule hepatice); este de două tipuri: neted (REN) şi rugos sau granular (REG), cel rugos având ataşaţi pe suprafaţa sa ribozomi. îndeplineşte următoarele roluri: rol mecanic; asigură transportul intracelular de substanţemmmagiugffgjkhigjklhoiu rol în compartimentarea celulei; RE2hjgsadNm are rol în sinteza lipidelor; REG are rol în sinteza proteinelor.2. METAFAZA2HHCCGHCaracteristici:

Cromozomii bicromatidici situati in placa metafazica ,legati prin centromer de firele fusului de diviziunei la ecuatorul celulei;

La sfarsitul metafazei cromozomii bicromatidici(cromatidele perechi) se despart longitudinal,se formeaza cromozoni monocromatidici;

Page 10: Celula Bac

in este o reţea tridimensională de canalicule, cisterne şi vezicule care face legătura

între membrana celulară şi membrana nucleară; este bine dezvoltat în celulele cu activitate metabolică intensă (ex. celule hepatice); este de două tipuri: neted (REN) şi rugos sau granular (REG), cel rugos având ataşaţi pe suprafaţa sa ribozomi. îndeplineşte următoarele roluri: rol mecanic; asigură transportul intracelular de substanţe rol în compartimentarea celulei; REN are rol în sinteza lipidelor; REG are rol în sinteza proteinelor.Tensă

3. ANAFAZACaracteristici:

Cromozonii monocromatidici migreaza spre cei doi poli fiind trasi de fibrele

kinetocorale (fibrele fusului de diviziune);(ură transportul intracelular de substanţe

rol în compartimentarea celulei; REN are rol în sinteza lipidelor;

Page 11: Celula Bac

444

34. TELOFAZACaracteristici:

Cromozomii se dezorganizeaza , iau forma de filamente de comatina; Dispare fusul de diviziune, se formeaza membrana nucleului si nucleolii; apar cei 2 nuclei fii

Page 12: Celula Bac

Incepe diviziunea citoplasmatica CITOKINEZA si apare o membrana celulara despartitoare = iau nastere cele 2 celule-fiice.

IMPORTANTA

GENEREAZA CELULELE NECESARE PT. FORMAREA UNUI ORGANISM PLURICELUAR; CELULELE -FIICE AU SETURI CROMOZOMALE IDENTICE CU CELULELE MAMA; FURNIZEAZA CELULE PT REPARAT TESUTURI RANITE, IMBATRANITE; REZULTA CELULE CARE POT RECONSTRUI FRAGMENTE SU CHIAR INTREG ORGANISMUL

PARENTAL (CLONARE); ORGANISMELE UNICELULARE SE POT INMULTI ASEXUAT GENERAND DESCENDENTI

IDENTICI CU PARINTII.

REG are rol în sinteza proteinelor.

MEIOZA= diviziunea prin care se formeaza gametii;-reprezinta diviziunea celulelor reproducatoare diploide(2n) in urma careia rezulta

patru celule hapolide( n) cu numarul de cromozomi redusi la jumatate fata de celula mama.  meioza decurge cu 2 etape: meioza I ( etapa reductionala) si meioza II (etapa

ecvationala); MEIOZA I1.Profaza I

- faza cea mai lunga; creste volumul nucleului;

Page 13: Celula Bac

se dezorganizeaza M.N. si nucleolii; Deplasarea centriolilor la cei 2 poli; Organizarea filamentelor fusului de diviziune; Se individualizeaza cromozomii bicromatidici; cromozomii perechi (matern si patern) se apropie si fiecare pereche de cz. are 4

cromatide formand = tetrade cromatidice sau bivalenti ; apropierea cz. perechi face posibila atingerea cromatidelor in puncte numite chiasme; au loc schimburi de fragmente de cromatide intre cz. perechi = recombinare

intracromozomiala sau crossing-over;

2.Metafaza I tetradele cromozomiale sunt dispuse in placa ecuatoriala ( metafazica); se produce separarea cz. perechi , nu si separarea cromatidelor;

Page 14: Celula Bac

3. Anafaza I -cate un cz. din fiecare pereche migreaza spre cate un pol; cz. dintr-o pereche se orienteaza la intamplare spre un pol sau altul avand loc o

recombinare genetica intercromozomală fenomen denumit si dansul cromozomilor;

4. Telofaza I- cz. ajung la poli, se despiralizeaza si se refac nucleele;

Page 15: Celula Bac

MEIOZA II -in aceasta etapa se desfasoara evenimentele unei mitoze;

Page 16: Celula Bac

1. Profaza II creste volumul nucleului, se dezorganizeaza M.N. si nucleolii; se individualizeaza cromozomii bicromatidici; organizarea filamentelor fusului de diviziune;

2. Metafaza II Cromozomii bicromatidici situati in placa metafazica ,legati prin centromer de firele fusului

de diviziunei la ecuatorul celulei;

La sfarsitul metafazei cromozomii bicromatidici(cromatidele perechi) se despart longitudinal,se formeaza cromozoni monocromatidici;

3. AnafazaII Cromozonii monocromatidici migreaza spre cei doi poli fiind trasi de fibrele kinetocorale

(fibrele fusului de diviziune);4

Page 17: Celula Bac

4

4. Telofaza II

cromozomii se dezorganizeaza , iau forma de filamente de comatina; dispare fusul de diviziune, se formeaza membrana nucleului si nucleolii; apar cei 2 nuclei fii in fiecare celula-fiica intrata in meioza II;

4 celule fiice haploide ( n )

IMPORTANT !

In meioza II se desfasoara evenimentele unei mitoze,si

Page 18: Celula Bac

pentru ca nu s-au dublat cromatidele,rezultatul meiozei II este aparitia a 2celule haploide din fiecare celula mama diploida.

Rezultate:-dintr-o celula mama diploida rezulta 2 celule fiice diploide,in meioza I,dar recombinate,fiecare celula fiica dand apoi nastere la cate 2 celule haploide (=gameti, celule sexuale),in total 4 gameti.

-in celulele animalelor meioza se desfasoara in organele sexuale- testicule si ovare; - in testicule se formeaza spermatozoizii iar in ovare ,ovulele. -prin unirea gametilor in timpul fecundatiei,se formeazacelula- ou sau zigotul, refacandu-se astfel garnitura diploida de cromozomi,caracteristica speciei.

Importanta meiozei

-mentinerea unui numar constant de cromozomi caracteristici fiecareispecii,tocmai prin reducerea numarului de cromozomi la jumatate in timpulsau;in caz contrar,numarul de cromozomi s-ar dubla in momentul fecundariisi s-ar ajunge la un numar aberant de cromozomi;

-datorita noilor combinatii dintre cromozomii proveniti de la parinti,realizatein timpul contopirii nucleilor celor 2 gameti,apar variatii individuale intremembrii aceleiasi specii,adica biodiversitate sau variabilitate,foarteimportanta in evolutie.

MITOZA Reprezintă calea de multiplicare a celulelor somatice; Unealtă a autoreînnoirii; Conduce la formarea a două celule fiice; Acestea vor avea acelaşi număr de cromozomi ca şi celula mamă;

2n ------------ 2n 2n

Cromozomii celulelor fiice vor fi identici, ca şi conţinut informaţional, cu cei ai celuleimamă, identitate care se observă şi de la celulă fiică la celulă fiică.

MEIOZA Reprezintă calea de formare a gameţilor; Unealtă a autoreproducerii; Conduce la formarea a patru celule fiice; Acestea vor avea jumătate din numărul de cromozomi al celulei mamă; Cromozomii celulelor fiice sunt similari ca şi conţinut cu cei ai celulei mamă şi

nu identici.

Page 19: Celula Bac

crossing-over