Celulă
De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Pentru alte utilizări ale termenului celulă, vezi: Celulă (dezambiguizare).
Celula este unitatea de bază, structurală şi funcţională, a tuturor organismelor vii.
Cuprins |
[modifică] Definiţii
Pentru celulă au fost date numeroase definiţii. Astfel chiar aceiaşi autori (Toma C. şi Niţă Mihaela în „Celula vegetală” Editura Universităţii „Al. I. Cuza” Iaşi 1995) dau două definiţii diferite în funcţie punctul de vedere din care este abordată problema. Aceste definiţii sunt:
- „Celula este o unitate morfo funcţională elementară a tuturor organismelor procariote şi eucariote. Ea reprezină un prim nivel de organizare a materiei vii, dotat cu capacitatea de autoreglare, autoconservare şi autoreproducere.”
- „ Privită prin prisma teoriei sistemice, celula poate fi definită ca un sistem biologic deschis, deosebit de dinamic, aflat în relaţii de echilibru cu mediul înconjurător – în cazul protofitelor şi protozoarelor – sau ca un subsistem când devine parte componentă a unui ţesut, organ sau organism pluricelular.”
Unele organisme sunt alcătuite dintr-o singură celulă (unicelulare, de exemplu, bacteriile), iar altele din mai multe celule (pluricelulare).
Celula a fost descoperită de Robert Hook în 1665 care făcea studii pe tulpini de plută folosind microscopul.
Teoria celulară a fost enunţată pentru prima dată de M.Schleiden şi T.Schwann în 1839.
[modifică] Clasificarea celulelor
Celulele se clasifică în:
[modifică] Procariote
[modifică] Structura celulelor procariote
Celulele procariote au o organizare structurală mai simplă, dar un potenţial ecologic şi fiziologic comparabil cu cel al celulelor eucariote.
Celula procariotă este învelită de un perete rigid, lipoproteic, acesta conţine sacul mureinic, inexistent în celulele eucariote. Plasmalema este cel de al doilea înveliş al celulei, de natură lipoproteică. Aceasta are rol în respiraţie, nu se poate invagina pentru a forma vezicule, prin care să incorporeze soluţii nutritive de la exterior sau particule solide. Aceste fenomene sunt denumite pinocitoza şi fagocitoză.
Membrana Citoplasmatică- aceasta este de natură lipoproteică, cu o structură funcţională complexă, constituind un criteriu de deosebire a celulei procariote faţă de celula eucariotă. Datorită grosimii constante şi suprafeţei limitate de peretele celular care o înconjoară, membrana citoplasmatică prezintă ca singură posibilitate de a-şi mări suprafaţa de invaginare şi pliere sub formă de mezozom. Plasmalema nu este permeabilă pentru macromolecule; singurele particule care o pot traversa sunt fragmentele de ADN şi enzimele extracelulare.
O altă componentă a celulei procariote este citoplasma care ocupă aproape tot spaţiul celular. Citoplasma este o mixtură complexă de soluţii perfecte şi coloidale al unor substanţe minerale şi organice, dizolvate în apă. Nu posedă un citoschelet proteic, format din microtubuli şi microfilamente şi nu prezintă curenţi plasmatici. Se caracterizează printr-o stare coloidală de gel permanent, stare care exclude existenţa curenţilor citoplasmatici şi asigură menţinerea structurii nucleului care este lipsit de membrană limitantă.
Celula nu posedă organite înconjurate de membrane; la unele bacterii membrana plasmatică formează mezosomi care au rol în respiraţia celulară şi în ancorarea moleculelor de ADN.
La bacteriile fotosintetizante se observă la microscop mici vezicule înconjurate de membrane, la nivelul lor se găsesc pigmenţi asimilatori, aceste vezicule sunt denumite cromatofori.
În citoplasma cianobacteriilor se găsesc veziculele aplatizate, înconjurate de membrane, numite tilacoide.
În tilacoide se află pigmenţi clorofilieni, iar pe suprafaţa lor sunt plasaţi pigmenţi proteici, ficocianina şi ficoeritrina, care maschează pigmenţi clorofilieni.
În ciuda relativei lor simplităţi, potenţialele metabolice ale celulelor procariote actuale sunt comparabile cu cela ale celulelor eucariote. Mai mult decât atât, metabolistul bacterian este de sute şi mii de ori mai intens decât cel al celulelor eucariote. Această capacitate metabolică este determinată de valoarea înaltă a raportului suprafaţă/volum, ceea ce facilitează schimburile celulei cu mediul ambiant. Remarcabil este şi faptul că natura substanţelor pe care le catabolizează este foarte mare; pot metaboliza şi substanţe toxice precum: cauciuc, asfalt, petrol, detergenţi etc. Unele etape ala ciclului azotului şi sulfului sunt realizate în exclusivitate de celulele procariote (bacteriile fixatoare de azot). O altă carectesistică a metabolismului bacterian este plasticitatea: bacteriile pot trece cu usurinţă de la aerobioză la anaerobioză, de la autotrofie la heterotrofie, ceea ce la conferă o mare capacitate adaptativă.
În citoplasmă se gasesc numeroşi ribozomi, care sunt mai mici decât cei de la eucariote, dar îndeplinesc aceaşi funcţie, de sinteză proteică.
Celulele procariote se divid de câteva ori pe oră în timp ce eucariotele, cu creştere foarte rapidă, se divid doar de două ori pe zi.
Celulele procariote nu au un nucleu adevărat, materialul genetic este constituit dintr-o singură moleculă de ADN, această molecula reprezintă cromozomul sau genomul bacterian, cunoscut sub denumirea de nucleoid.
Multiplicarea celulelor se face prin sciziparitate ( forma primitivă de diviziune directă).
[modifică] Eucariote
[modifică] Structura celulelor eucariote
Celulele eucariote sunt formate din:
[modifică] Membrana
[modifică] Citoplasma şi componentele subcelulare
[modifică] Nucleul şi materialul genetic
[modifică] Comparaţie între celula animală şi vegetală
| Celulă tipică animală | Celulă tipică vegetală | |
|---|---|---|
| Organite |
|
|
| Additional structures |
|
[modifică] Comparaţie între celula procariotă şi eucariotă
| Procariote | Eucariote | |
| Tipul de organisme | bacterie | protiste, ciuperci, plante, animale |
| Dimensiuni | ~ 1-10 µm | ~ 10-100 µm |
| Tip de nucleu | nucleoid; nu un nucleu veritabil | nucleu adevărat cu dublă membrană |
| ADN | circular | molecule liniare (cromozomi) cu proteine histone |
| ARN şi sinteza proteinelor | cuplată cu citoplasma | sinteza de ARN în nucleu sinteza de proteine în citoplasmă |
| Ribosomi | 23S+16S+5S | 28S+18S+5,8S+5S |
| Structura citoplasmatică | structură simplă | structură complexă cu membrane intracitoplasmatice şi citoschelet |
| Mişcarea celulelor | flagelară făcută de flagelină | flagelară şi ciliară făcută de tubulină |
| Metabolism | anaerob | de obicei aerob |
| Mitocondrii | nu au | de la una până la numeroase |
| Cloroplaste | nu au | la alge şi la plante |
| Organizare | de obicei celule izolate, dar pot forma şi colonii | celule izolate, colonii, organisme evoluate cu celule specializate |
| Diviziunea celulelor | diviziune simplă | Mitoză (pentru celulele somatice) Meioză (la formarea gameţilor) |
[modifică] Compoziţia chimică a celulei
Celula este formată din diferite molecule cu rol diferit. În componenţa acestor molecule intră atomi reprezentând 63 elemente chimice. În funcţie de proporţia în care iau parte la formarea celulelor, elementele chimice se pot clasifica în:
- macroelemente, (elemente prezente în proporţie de 98%):
- microelemente, (elemente prezente în proporţie de 2%):
- ultramicroelemente, (elemente prezente în proporţie redusă - 0,01%):
[modifică] Substanţe anorganice
Substanţele anorganice, sau minerale, sunt prezente în celulă atât sub formă de molecule, cât şi sub formă de ioni.
[modifică] Substanţe organice
Aceste substanţe sunt cele mai importante, ele luând parte activ la toate procesele intracelulare.
[modifică] Diviziunea celulară
Diviziunea (în latină divisio, divisionis = diviziune, împartire) se realizează pe două căi - directă (amitoză) si indirectă (cariochineză).
[modifică] Amitoza
Diviziunea amitotică este caracteristică procariotelor.
[modifică] Cariochineza
Diviziunea cariochinetica (in limba greacă karyon = nucleu respectiv kinesis = mişcare) caracteristică tututor eucariotelor poate fi tipica (sau equatională) si alotipica (sau reductională), adică mitotică (in limba greacă mitos = fir) si meiotică (in limba greacă meio = a injumătăţi). Diviziunea celulară este precedată de o creştere a celulei in volum, si se caracterizează printr-o succesiune de evenimente membranare, citoplasmatice si nucleare.
[modifică] Originea şi evoluţia celulelor
[modifică] Istoria descoperirii celulei
Celula a fost descoperită de Robert Hook în 1665 care făcea studii pe tulpini de plută folosind microscopul. Acesta a observat că materialul dat a fost împărţit în mai multe compartimente, egale ce semanau cu niste camarute. Acestea au primit numele de celule (lat. cella=camera) Antonie van Leeuwenhoek a observat primul organismele unicelulare într-o picătură de apă, folosind microscopul.Teoria celulară a fost enunţată pentru prima dată de Matthias Jakob Schleiden şi Theodor Schwann în 1839. În 1858, Rudolf Virchow emite teoria sa, Omnis cellula ex cellula, potrivit căreia celulele apar în urma diviziunii celulare.
[modifică] Vezi şi
- ADN
- Citologie
- Cod genetic
- Genă
- Neuron
- Pigment
- Procariot
- Retină
- Respiraţie celulară
- Celulă precursoare
