PDF Celula Eucariota - Manual de Biologie

COLEGIUL NATIONAL,,MIHAI VITEAZUL’’ - PLOIESTI PROF. CELULA EUCARIOTA II.CITOPLASMA - este substanta fundamentala a celulei, in care au loc toate reactiile metabolice si de sinteza proteica, cu rol in mentinerea functiilor vitale. - d.p.d.v. functional, citoplasma...

COLEGIUL NATIONAL,,MIHAI VITEAZUL’’ - PLOIESTI PROF. CELULA EUCARIOTA II.CITOPLASMA - este substanta fundamentala a celulei, in care au loc toate reactiile metabolice si de sinteza proteica, cu rol in mentinerea functiilor vitale. - d.p.d.v. functional, citoplasma are: - o componenta nestructurata=hialoplasma ; - o componenta structurata=organitele celulare  Hialoplasma /citosolul- este un mix de substante organice si minerale, solubile in apa; - contine 90% apa, restul sunt ioni, saruri, aminoacizi, acizi grasi, vitamine etc; - se prezinta ca un sistem coloidal complex, cu o faza de dispersie-apa (solventul) si o faza dispersata- miceliile coloidale(complex de substante organice=solvatul) in continua miscare browniana. - prezinta doua stari fiziologice: * de gel -vascoasa, cu mai putina apa; * de sol- solutie, cu mai multa apa si cu activitate intensa. - in hialoplasma este prezent un citoschelet , format dintr-o retea de filamente proteice care mentin forma celulei, ancoreaza (fixeaza) organitele celulare si participa la transportul intracelular al substantelor.  Organitele celulare sunt compartimente citoplasmatice cu o anumita structura si specializate pentru anumite functii.Ele pot fi:comune-prezente in toate celulele si specifice -prezente in anumite celule. A. Organitele comune /generale 1. Reticulul endoplasmatic (RE) - sistem de canalicule (retea de citomembrane) intracitoplasmatic, delimitat de o membrana simpla,care leaga plasmalema de membrana externa a nucleului; formeaza cisterne sau vezicule in functie de activitatea celulara.Are doua forme: a) RE rugos/granular(RER/REG)= cu ribozomi atasati la suprafata membranei;are rol in sinteza de proteine si este abundent in limfocite, celulele pancreatice si in general in celulele ce produc proteine de secretie. b)RE neted(REN)=nu are ribozomi atasati la nivelul membranei; aspectul poate sa difere in functie de activitatea celulara. Roluri ale RE: - asigura transportul intracelular al substantelor; - REG este implicat in sinteza proteinelor - conecteaza nucleul cu periferia celulei; - detoxifiere celulara si sinteza de lipide, realizate de REN; - reglarea ionilor de Ca, in celule musculare; - prin sistemul de membrane dezvoltat pe care il prezinta, mareste suprafata de activitate a membranei celulare. 2.Ribozomii/Corpusculii lui Palade - au aspectul unor granule(corpusculi) ovale sau rotunde, cu dimensiuni foarte mici 150-200 Å(angstromi;1Å=10−10 m). -sunt alcatuiti din ribonucleoproteine =un complex de proteine si ARN-acid ribonucleic(65% ARN r, 35% proteine) -nu sunt delimitati la exterior de o membrana-sunt organite amembranare si se intalnesc liberi in citoplasma, atasati de membrana RE si formeaza ergastoplasma, atasati de membrana externa a nucleului, in mitocondrii, in cloroplaste. - sunt formati din doua subunitati inegale, una mai mare si una mai mica. - rol in sinteza proteinelor; - in numar mare sunt prezenti in celulele cu sinteza de proteine si in faza de crestere a celulelor. - au fost descoperiti de G.E.Palade (cercetator de origine romana) care a primit si premiul Nobel in 1974. 3.Aparatul Golgi/dictiozomii - sistem membranar format din cisterne/vezicule aplatizate si suprapuse(=dictiozomii), din micro- si macrovezicule, situate in apropierea nucleului-zona cea mai activa a citoplasmei. - dictiozomii sunt delimitati de o membrana simpla si au rol in transportul, impachetarea si excretia unor substante rezultate din secretia si sinteza celulara.  - la marginea aparatului, se formeaza in permanenta vezicule care impacheteaza diferite substante si pe care apoi le transporta in diferite regiuni ale citoplasmei sau catre periferia celulei, de unde vor fi eliminate in afara celulei. - la plante, se afla mai multe asemenea organite Golgi, iar la animale, doar unul. Roluri ale aparatului Golgi:  rol secretor si de excretie al diferitelor substante;  sortarea, impachetarea si traslocarea diferitelor substante sub forma de vezicule;  dictiozomii sunt implicati in sinteza de polizaharide, astfel participa la formarea peretelui celular;  se gasesc in numar mare in celulele glandulare/secretoare;  au rol si in sinteza membranelor ; 4. Mitocondriile - au forma ovala, rotunda sau de bastonas, delimitate la exterior de o membrana dubla si in interior o substanta fundamentala=matrix/ matrice mitocondriala; - totalitatea mitocondriilor dintr-o celula formeaza condriomul celular. -sunt organite autodivizibile= au ADN propriu, ADN mt datorita caruia se pot reproduce(autoreproduce); a)membrana mitocondriala- fiecare foita a membranei are structura trilaminata si este de natura fosfolipidoproteica, asemanatoare cu plasmalema.Membrana externa este neteda, iar cea interna se cuteaza si formeaza criste/creste mitocondriale, cu rolul de a mari suprafata de activitate a mitocondriilor.Intre cele doua membrane exista un interspatiu. b)matrixul mitocondrial - substanta fundamentala a mitocondriei in care se gasesc enzimele ce realizeaza fosforilarea oxidativa, cu sinteza de ATP(adenozin trifosfat); matrcea mitocondriala mai contine ribozomi, enzime si alti factori cu rol in activitatea mitocondriei. - rolul mitocondriilor este de produce energie in urma rectiilor de oxidoreducere, pe care o inmagazineaza sub forma de ATP=substante macroergice, considerate ,,moneda energetica a tuturor celulelor’’.Altfel spus, mitocondriile realizeaza respiratia celulara , folosind oxigenul in procesele de oxidare si producere de energie=ciclul Krebs. 5.Lizozomii - corpusculi sferici/vezicule , raspanditi in toata celula, delimitati de o membrana simpla lipidoproteica. - contin enzime hidrolitice/digestive (aproximativ 40 de tipuri) cu rol in digestia intracelulara a substantelor si particulelor ce patrund in celule(heterofagie) sau a fragmentelor de celule sau tesut, uzate -autoliza celulara/autofagie. - se gasesc in numar mare in celulele cu rol fagocitar-leucocite, macrofage (imunitatea organismului). - datorita capacitatilor lor de digestie/descompunere de substante, lizozomii asigura pe de o parte functia de nutritie a celulei, iar pe de alta parte functia de protectie fata de actiunea nociva a unor substante toxice sau a agentilor patogeni. 6.Vacuolele sunt compartimente celulare, neprotoplasmatice, delimitate de o membrana simpla numita tonoplast - la animale, sunt mici si temporare, iar la plante sunt mari , permanente , asezate central.Toate vacuolele dintr-o celula formeaza vacuomul celular. - continutul vacuolar, se numeste suc celular/vacuolar si contine apa, substante organice si minerale; - la plante si ciuperci, vacuolele ocupa pana la 90% din spatiul celular. Roluri: - depozitarea apei, a ionilor minerali, a substantelor organice , participand astfel la homeostazia celulara; - pot depozita si substante toxice, avand astfel rol protector pentru celula, dar si pentru planta impotriva consumatorilor. 7. Incluziunile ergastice /citoplasmatice sunt aglomerari de substante provenite din metabolismul celular, lipsite de membrana celulara; - sunt componente neprotoplasmatice, au caracter temporar si pot fi de natura anorganica(cristale de carbonat de calciu, sulfat de calciu, oxalat de calciu etc) sau de natura organica(pigmenti, substante de rezerva-ex.glicogen, amidon, grasimi, mucilagii, rasini etc). Au caracter temporar, deoarece fie vor fi folosite de catre celula, fie vor fi eliminate din celula.  B.Organite specifice 1. Plastidele sunt organite specifice celulei vegetale(plante si alge). - au forma lenticulara sau cilindrica si formeaza plastidomul celular; - sunt organite autodivizibile, doarece au ADN propriu, ADN cl/ADN pl; Tipuri de plastide: a) fotosintetizatoare :cloroplastele/plastidele verzi, feoplaste/plastide brune, rodoplaste/plastide rosii. b) nefotosintetizatoare: cromoplastele si leucoplastele. a)Cloroplastele ( gr. chloros= verde) reprezinta sediul fotosintezei. - Contin pigmentii clorofilieini - clorofila a si b, singurii capabili de conversia(transformarea) energiei luminoase in energie chimica, utililizabila de catre toate organismele. - la alge se numesc cromatofori; Structura cloroplastelor  membrana dubla la exterior - controleaza schimburile dintre stroma si citoplasma; - membrana interna se cuteaza spre interior si formeaza un sistem de membrane, sub forma de vezicule turtite, numit sistem tilacoidal. - Veziculele se numesc tilacoide si constituie doua tipuri de structuri: * grana = veziculele suprapuse ca monedele intr-un fisic; * lamelele tilacoidale = pe care se dispun formatiunile granale.  stroma - este substanta fundamentala a cloroplastului, in care se gasesc ribozomi, molecule ADN pl, ARN, granule de amidon, ioni etc. b) Cromoplastele ( gr. chromos=colorat) sunt plastide colorate, prezente in petalele florilor, in fructe, in unele radacini (morcovul). Contin pigmenti carotenoizi(de culoare portocalie), xantofilici( culoare galbena) etc. * Leucoplastele ( gr.leucos=alb, transparent) plastide incolore, lipsite de pigmenti, cu rol in depozitarea diferitelor substante de rezerva:glucide , lipide, proteine.Se intalnesc in fructe, seminte, unele radacini, unele tulpini subterane. 2.Centrozomul - este specific celulei animale,se gaseste in apropierea nucleului si in timpul diviziunii celulare formeaza fusul de diviziune ; lipseste din neuroni, deoarece acestia nu se divid. Inainte de diviziune, centriolii se dubleaza si migreaza cate doi la cele doua capete ale celulei. -este format din doi centrioli cilindrici, perpendiculari unul pe celalalt si inconjurati de o masa citoplsmatica mai densa, vascoasa , numita centrosfera. - fiecare centriol are forma unui cilindru , alcatuit la periferie din grupuri a cate trei microtubuli de natura proteica si cu proprietati contractile. 3.Miofibrilele - elemente contractile in sarcoplasma /citoplasma celulelor musculare.Sunt formate din doua tipuri de miofilamente: unele mai groase-de miozina si unele mai subtiri - de actina, care se intrepatrund si favorizeaza contractia si relaxarea muschilor. 4. Neurofibrilele - o retea de filamente specifica neuronului, cu rol mecanic, de sustinere si in transmiterea impulsului nervos.Se gasesc in toate componenetele neuronale. 5. Corpusculii NISSL/corpii tigroizi/ergastoplasma - o forma de RER , specifica neuronului , prezenti in corpul celular al neuronului si in dendrite, niciodata in axon, cu rol in metabolismul neuronal si sinteza de proteine neuronale. 6. Cilii si flagelii sunt organite de miscare,extracelulare, prezente la unele protozoare, procariote, elemente reproducatoare( spori, gameti etc). - cilii sunt mici , numerosi si dispusi pe toata suprafata celulei; - flagelii sunt lungi, in numar de la 1-3 , dispusi la un pol al celulei. In structura amandurora, la periferie au o membrana, apoi cate 9 perechi de microtubuli, iar in centru o singura pereche. III.NUCLEUL- constituent principal al celulei, care: - contine materialul genetic/informatia genetica, reprezentat de ADN siARN=acizi nucleici care controleaza si coordoneaza toata activitatea celulara, metabolismul celular, diviziunea celulara, transmite informatia genetica de la o generatie la alta(=ereditate) si raspunde de manifestarea caracterelor la nivel de individ.  Pozitia lui in celule, este de obicei centrala, dar poate fi si excentrica-la celulele adipoase, mucoase, musculare striate.  Forma nucleului este asemanatoare cu cea a celulei.  Dupa numarul de nuclei, celulele pot fi: mononucleate-majoritatea,binucleate-hepatocitele(celulele ficatului), multinucleate- fibrele musculare striate, anucleate-hematiile adulte  Dimensiunea nucleului =3-20 microni, in raport de 1/3 sau 1/4 cu citoplasma.Insa pot fi si celule cu nucleu mai mare-linfocitele, sau celule mari cu nucleu mic-ovulele Structura nucleului : 1.Membrana nucleara/anvelopa nucleara - este dubla, poroasa, cu structura trilaminata(ca a plasmalemei) , formata din doua foite:membrana externa si membrana interna. a)membrana externa- se gaseste spre matricea citoplasmatica si vine in legatura cu RE si prezinta atasati ribozomi; b)membrana interna - vine in contact cu carioplasma/ nucleoplasma.Intre cele doua membrane exista un spatiu perinuclear. 2. Carioplasma/nucleoplasma - o solutie coloidala coloidala ,cu aspect omogen.Contine filamentele de cromatina si 1-3 nucleoli. a) cromatina - se prezinta ca niste filamente rasucite, care in timpul diviziunii celulare, prin spiralizare, formeaza cromozomii;acestia d.p.d.v chimic contin ADN, ARN, proteine histonice si nonhistonice, cantitati mici de lipide , ioni de Ca si Mg. b)nucleolii - sunt corpusculi densi, rotunzi sau ovalari, lipsiti de membrana proprie, cu rol in biogeneza=sinteza ribozomilor si in sinteza de ARN