Celulele Procariote

2. Citologia= stiinta care studiazacelula din punct de vederemorfologic, anatomic sifiziologic. Celula=unitatea de baza, structurala, functionalasigenetica a organismelor vii. Procariote Celulele Eucariote

3. Celulele Procariote • Formate din: • La exterior : • un perete celular rigid, cu o substanta specifica numita mureina. • Membrana celulara(plasmalema) permite intrarea si iesirea in si din celula • Diferitelor substante. Caracteristic membranei procariote este faptul ca nu • Poate corpora din exterior solutii nutritive sau particule solide. Prezinta cili si flageli • Cu rol in miscare, o capsula polizaharidica groasa cu rol protector. • La interior : • - Citoplasma : vascoasa, lipsita de curenti citoplasmatici, organite celulare, citoschelet, • structuri care apar in celula eucariota. • - exista ribozomi : foarte mici , numerosi , alcatuiti din ARN si proteine. Au rol in sinteza de proteine • Contine: glucide, lipide, apa, pigmenti clorofilieni(bacterii sintetizatoare), saruri minerale. • - Nucleoidul = “un nucleu primitiv care-I alcatuit dintr-o singura molecula de AND”( Este lipsit de • membrana nuleara si de nucleoli) • Caracteristici ale celulelorprocariote : • Foarteraspandite, au mare capacitate adaptiva • Au metabolism de zecisimii de orimaiintensdecat al eucariotelordatoritavaloriiridicate a raportuluiSuprafata/Volumsi a numarului mare de substantepe care le catabolizeaza. • Pot metabolizasubstantegreudegradabileprecum : cauciucul, asfaltul, petrol, substantetoxice. • Duratadintregeneratiiestefoartescurta in conditiifavorabilebacteriile se pot divide o data la 20 minute • Suntfoartevariate : aerobe/ anaerobe , autotrofe/heterotrofe.

4. CelulaEucariota • A aparut acum 1-3 miliarde de ani. • ca dimensiuni sunt mai mari decat cele procariote , ajung la dimensiuni de zeci si sute microni. • Cresterea volumului celular a dus la cresterea suprafetei de schimb dintre celula si mediu.Cu cat suprafata a crescut , cu atat membranele au inceput sa se plieze mai mult spre interior => un sistem de citomembrane , care prin extindere a facut posibila delimitarea unor compartimente celulare numite organite care au forme , dimensiuni , compozitia chimica si functii diferite.

5. Tipuri de compartimente(organite): • 2. Dupa prezenta sau absenta membranelor: • Organite cu membrana dubla : plastide, mitocondrii. • Cu membrana simpla : reticul endoplasmatic, aparat golgic (sau dictiozom), lizozom , vacuole. • lipsite de membrana : ribozom, centrozom, cili, flageli. • Dupa functia indeplinita: • Membrana plasmatica • Citoplasma cu organite • nucleul 3. Dupa calitatea de viu/neviu (protoplasmatic/neprotoplasmatic) : - Neprotoplasmatice : perete celular, vacuole, incluziuni ergastice

6. Asemanari/deosebiriintrecelulavegetalasicelulaanimala: • - In mare au aceeasiorganite, darcelulavegetalaprezintaplastidesiperetecelular, iarvacuolelesuntmarisipermanente, centrozomullipseste • Celulaanimala nu are plastidesauperetecelular , are centrozom , iarvacuolelesuntmicisitemporare. • Diferentedintrecelulatanarasiceluladiferentiata: • Celulatanaraestemai mica , sferica , prezintanucleuldispus central, vacuolelelipsesc, iarsubstantele de rezervasunt rare. • Celuladiferentiataestemai mare , are formevariate, nucleuldispus marginal, vacuolelemari , substantele de rezervanumeroase.

7. MembranaCelulara = o structura cu organizare moleculara unitara, prezenta la toate ogranismele vii. -natura lipo-proteica. -grosime 6-9 nanometrii. • Rolurile membranei: • Delimiteaza si procedeaza celula. • Da forma celulei • Asigura intrarea si iesirea diferitelor substante in si din celula • Contribuie la starea de echilibru – homeostazie • Asigura transportul activ si pasiv de substante prin membrana Structura : -Lipidele si proteinele membranei formeaza un dublu strat sau un biostrat. - Al doilea strat de lipide formeaza un metrix membranal , fluid sau sub forma de gel

8. Lipidele FOSFOLIPIDELE: - Care interactioneazaintreeleastfelincatpartilelorhidrofobesuntindreptatespreinterioruldubluluistrat, iarpatilelordigrofilesuntindreotate de la interior la exteriorulcelulei; suntcapetepolare. • STEROLI: • Se intercaleazaprintrefosfolipidesisuntorientatispremediileapoase. • Ex: colesterolul reduce fluiditateamembranei. • Al doileastrat de lipideactioneaza ca o barieraintredouamediiapoase. Partilehidrofile ale fosfolipidelorsunt orientate spre exterior siformeaza Hg si H cu H2O, iarpartilehidrofobesunt orientate unasprealta, ceeacecresteatractiahidrofobasi ca rezultatapaesterespinsa. • prinbiostratullipidic nu poatesatreacasubstantehidrofilesisubstanteincarcate electric; in schimbtrecsubstantelipofile.

9. Proteinele • -componentafunctionala a membraneicaradauaspectulunuimozaic. • Sunt de douafeluri : Hidrofile( care raman la exteriorulbiostratului) = extrinseci ; sihidrofobe( intrinseci), care se scufunda in biostrat ;dacatraverseaza total biostratul se numescproteinetransmembranale • Setul de proteinevariaza de la celula la celulasidaspecificitatemembranei. Modelul “MOZAICULUI FLUID” – celmaiacceptat model structural al membranei , conform caruiamoleculele din membrana se pot deplasa, iarmembrana are aspect mozaical. - Deplasareamoleculelor din membroana in membranarealizeazauneleprocese : Fagocitoza ( a manca) ,Pinocitoza ( a bea), emiterea de Pseudopode. • Tipurifunctionale de proteine din membrana : • Proteinele canal: care asiguratransportulprinmembrana a unor molecule specifice • Proteinelereceptori : care culeginformatii din mediusi transmit semnalespreinteriorulcelulei. • Proteineleenzime : care catalizeazadiferitereactiichimice. • Proteinele marker: care recunosccelulele de acelasi tip si permit formareatesuturilor • Proteinele de sustinere : care formeazamembra care sustinemembrana.

10. Peretelecelular • Peretele celular la plante: • De natura polizaharidica. • Rol : asigura pozitia in spatiu, asigura rezistenta la factorii de mediu, invinge atractia gravitationala, este cale de transport pentru apa si substantele solubile in apa. • Tipuri de substante din peretelecelular: • Celuloza : care formeazascheletulpereteluicelular; care estealcatuit din mananchiuriformate din molecule lungi din celuloza • Petinasihemiceluloza : care suntsubstantecealcatuiescmatriceaperetelui.Daupereteluiplasticitate. • La plantele care traiescmai multi aniexistasisubstanteproduse de metabolismulcelular, care se incrusteazasidaupereteluiimpermeabilitatesiduritate La plantele perene la care in timp apare un perete secundar cu rol protector si de rezistenta , la factorii de mediu , structura este:

11. Proprietatilemembraneicelulare Celula se gaseste in permanenta interctiune cu mediul. Toate substantele pe care celula le preia sau le elimina in mediu trec prin membrana plasmatica. Membrana are permeabilitate selectiva deoarece selecteaza substante care o traverseaza. Este semipermeabila , adica lasa sa treaca apa, gazele , anumite substante dizolvate si este impermeabila pentru macromolecule. Permeabilitatea membranei este legata de existenta porilor , iar trecerea moleculelor de o parte si de alta a membranei se datoreaza diferentelor de concentratie. • Transportul prin membrana se poate face: • -Activ : cu consum de energie. • Pasiv : fara consum de energie. • Transportul sau fortele pasive : • Se realizeaza prin: • Difuzia = Fenomenul prin care moleculele a doua substante puse in contact se deplaseaza de la o concentratie mai mare la una mai mica. Prin difuzie se realizeaza o intrepatrundere a molelulelor pana la egalizarea concentratiei. • Osmoza = fenomentul prin care moleculele unei substante aflata in solutie traverseaza membrana semipermeabila si se deplaseaza intr-un singur sens de la o concentratie mai mare la una mai mica pana la repartizarea lor egala de o parte si de alta a membranei. Cand moleculele din solutie sunt prea mari si nu pot traversa membrana , cea care o traverseaza facand posibila egalizarea concentratiilor este apa.

12. Capacitatea de absorbtie a celulei depinde de presiuea osmotica a mediului celular si de turgescenta celulei. Turgescenta se opune absorbtiei si este datorata cresterii volumului celulei prin cresterea presiunii continutului celular asupra membranei plasmatice, care fiind elastica se intinde : Plasmoliza = pierderea apei prin osmoza care duce la ofilirea plantelor. Are loc cand mediul extracelular are concentratie mai mare de saruri decat mediul intracelular. Deplasmoliza = procesul prin care apa reintra in celula marind volumulcelular atunci cand concentratia apei din mediul extra celular creste peste cea a celulei. c) Difuzia facilitata = un proces in care moleculele sunt transportatede o parte si de cealalta a membranei cu ajutorul unor proteine caraus. Se realizeaza in sensul gradientului de concentratie 2. Transportul activ Presupune consum de energie si se realizeaza impotriva gradientului de concentratie. Are nevoie de ajutorul unor proteine transportatoare din membrana care functioneaza ca niste pompe.

13. Citoplasma • Se gasesteintremembranacelularasimembrananucleului; • Este nasafundamentala in care se desfasoaraprimelefunctiivitale; • E formata din : a) o parte nestructuratanumitacitosol , hialoplasma , matrix ( formata din substfundamentalesiorganite) b) Citoschelet care formeaza o reteatridimensionala de proteine; Hialoplasma = un lichid incolor , vascos si semitransparent. Starea ei fizica este de sistem coloidal( mediu de dispersie si faza dispersata) Faza dispersata – din particulele coloidale umite nicele. Particulele coloidale se afla in stare de dispersie si nu difuzeaza prin membrana. Nicele se pot aglomera si pot mari gradul de vascozitate al citoplasmei.

14. Organitelecelulare 1.Reticul Endoplasmatic Structura R.E. este un sistem tridimiensional de canalicule ,vezicule si cisterne ramificate si anastomozate.El face legatura intre membrana plasmatica si membrana nucleara. R.E. are un aspect neted,sau rugos(granulat) cand se asociaza cu ribozomii .R..E.G. lipseste din hematiile mature. In interiorul R.E. se afla o substanta in continua miscare. R.E. este mai dezvoltata in celulele cu activitate metabolica intensa (de exemplu in celulele hepatice) 2. Dictiozomii Dictiozomii (care in totalitatea lor formeaza apparatul Golgi) sunt asezati in apropierea nucleului. EI sunt alcatuiti in general dn niste saculeti aplatizati,suprapusi-cisterne-dilatati la capete si inconjurati de micro- si macrovezicule ,generate de aceste csterne..Forma dictiozomilor variaza de la o celula la alta ;in starile oatologice au un aspect granulos.

15. 3. Lizozomii Structura Lizozomiisuntcorpusculisferici ,veziculari.Eistocheazapeste 40 de enzimehidrolitice,pastrate in stare inactivaintr-un mediualcalin.Puse in libertateeledevn active. Lizozomii se gasesc in numar mare in celulele fagocitare (leucocite) si in celulele imbatranite. 4. Ribozomii Ribozomii,numitisicorpusculiilui Palade suntstructurifoartemici, ovalesausferice ,care se gasesclibere n intreagahialoplasmasausuntatasate de membranaR.E.G.Ei pot forma siraguri ,atuncicandsuntatasati de unele molecule de ARN aflate in citoplasma. 5. Centrozomul Centrozomuleste specific majoritatiiceluleloranimale-lipseste .la neuroni, darexistasi la fungi.Elestesituat in apropiereanucleului. Centrozomulestealcatuitdintr-o zonacitoplasmaticadensa in care apar 1-2 corpusculinumiticentrioli

16. 6. IncluziuniErgastice Suntprodusirezultati din activitateametabolica a celulelor ,aflati permanent sautemporar in celula.Nusuntinconjurate de o membrana. Elesuntdepozitate in vacuole,citoplasma ,peretecelularsiconstituierezerve de substanteorganicesianorganice. 7. Mitocondriile Suntorganitecelulareprezente in toateceluleleeucarioteloraerobe,asezate,deregula, in apropiereanucleului. Forma sinumarullordepind de tipul de celule.Majoritatea au forma elipsoidala, dar pot fisisferice,in forma de bastonas etc. Structura-Prezinta o membranadubla.Ceainternaformeazaprininvaginarecriste,de forma lamelarasautubulara,carecontinenzimeceintervin in proceselemetaolicecelulare.Ininteriorulmitocondriei se gasescdiferitesubstantemineralesiorganice,inclusiivaciziinucleici.

17. 8.Plastidele Plastidele sunt organite tipice celulelor vegetale ;ele sunt prezente insa si in celulele unor prtotiste. -Leucoplastele sunt lipsite de pigmenti.Se gasesc mai ales in portiunile albicioase ale tulpinilor si frunzelor ,precum si in radacinile si tulpinile tuberizate ca si in endospermul seminal. -Cromoplastele contin pigmenti galbeni ,portocalii,rosii care dau culoare petalelor ,unor frunze si chiar unor radacini. -Cloroplastele sunt cele mai raspandite plastide .Ele contin pigmenti verzi care au capacitateaie de a absorbi radiatiile luminoasesi de a converti energia luminoasa in energie chimica. Structura-Prezinta o membrana dubla,permeabila peentru O2,CO2, diferiti ioni,glucoza etc.In interior se afla substanta fundamentala care contine enzime ,incluziuni lipidice,granule de amidon ,ADN,ARN si ribozomi.