CELULA EUCARIOTĂCaracterizare generală (ultra-)structura celulei eucariote- eucariotele = 99% din speciile Terrei . - sunt organisme cu celule eucariote protistele, fungii, plantele si animalele. - fiecare celulă are 3 componente: învelişuri(membrană celulară şi perete celular), citoplasmă şi nucleu. - la ciuperci şi plante peretele este rigid => forma relativ stabilă. - celulele protozoarelor şi animalelor, lipsite de înveliş rigid, au o formă relativ labilă. - unele organisme unicelulare, şi celulele reproducătoare (zoospori, zoogameţi), au organite ..locomotorii, cili şi flageli.- in unele celule sunt prezente depozite de substanţe organice de forme şi dimensiuni ..diferite, cristaloide sau amorfe = incluziuni ergastice ( din citoplasmă ) : ▪ de rezervă (ex. amidonul, la plante, glicogenul şi lipidele, la animale şi fungi) pe care le utilizează la nevoie ... ▪ produşi catabolici (ex. cristalele de oxalat de calciu) pe care îi depozitează sub o formă inertă, netoxică... .. ▪ de protecţie = melanina = pigment depozitat în celule ale pielii, părului,ochilor; .. Compomentele structurale ale celulei eucariote sunt:● componente protoplasmatice(vii): → plasmalema( impreuna cu restul membranelor biologice = biomembrane), → citoplasma, nucleul● componente neprotoplasmatice (nevii): → peretele celular, vacuolele, incluziunile ergastice (granule de amidon si aleuronă, cristale…).Peretele celular - a fost descoperit de Robert Hook, in 1667.- este înveliş rigid al celulele algelor, ciupercilor, muschilor, lichenilor şi plantelor .. - conferă rigiditate, menţine forma, delimitează protoplastul.- lipseşte la celula animală■ compoziţie chimică: - polizaharide (celuloză, hemiceluloza, substanţe pectice, chitina) + alte substanţe ..

- lipide (ex. ceruri, cutine, suberine, sporopolenine), - proteine (structurale şi enzime),

- lignine, săruri minerale (carbonat de calciu, fosfat de calciu), oxizi (bioxid de siliciu)

■ ultra structura → comparată cu cea a betonului armat, include: ▪ armătura = o reţea de microfibrile (de natură - celulozică la alge şi plante, - chitinică la ciuperci), ce conferă rigiditate şi rezistenţă fizică peretelui. ▪„betonul”= masă de substanţe amorfe = matrixul parietal = celelalte substanţe → peretele primar = primul perete, ce se formează după diviziunea celulei - este subţire, elastic, cu - celuloză, hemiceluloze . - substanţe pectice. → peretele secundar - apare la unele tipuri de celule prin modificări : .... . ▪ biochimic (prin impregnarea cu cutine, ceruri, ..suberine, sporopolenine, lignine) .... ▪▪ultrastructural (devine mult mai compact şi rigid) => → lamelă mijlocie = structură intercelulară pectică care cimentează pereţii celulari → punctuaţiunile = pori prin pereţi , traversate de cordoane plasmatice cilindrice → plasmodesmele = cordoane plasmatice care trec prin perete şi lamela mijlocie şi realizează conexiuni funcţionale între celule → meaturile = spaţii triunghiulare între pereţii primari a 3 celule vecine lipsesc la meristeme (ţesuturile embrionare)

■ rol fiziologic - conferă individualitate fiecărei celule; .. - contribuie la solidarizarea structural-funcţională a celulelor în ţesuturi specializate. - exoschelet ce contribuie - în mare măsură la inducerea şi menţinerea formei celulei. - la menţinerea poziţiei în spaţiu şi rezistenţei plantelor la acţiunea mecanică a unor factori ai mediului ambiant (ex.: vânt, furtună, ploi) şi la acţiunea forţei de gravitaţie

e datorează pereţilor celulari.Membrana celulară= membrană plasmatică sau plasmalema = componentă structural-funcţională obligatorie a tuturor celulelor vii (sarcolema, neurilemă, axolema etc) = limita externă a citoplasmei- rol = delimitare, sustinere si comunicare intercelulara.- este constituită din: bistrat lipidic şi proteine.

● fosfolipidele - au glicerină, doi acizi grasi şi o grupare fosfat => polaritatea moleculei - cele doua capete ale moleculelor au proprietăţi diferite in apă :

* capătul cu gruparea fosfat e hidrofil, * capătul acizilor grasi este hidrofob.●proteinele - se leagă de bistratul lipidic - sunt variabile de la un tip de celula la altul. * proteinele periferice sunt ataşate pe suprafaţa membranei * proteinele integrale - străbat ambele straturi lipidice - ancorează glicocalixul cu glicoproteine si glicolipide cu sarcină negativă, care are rol în recunoasterea celulară şi recunoaşterea bacteriilor, virusurilor * proteinele integrate străbat doar parţial bistratul - reprezintă componenta funcţională, esenţială membranei; - conferă specificitate - sunt complex împachetate ( structură globulară) şi sunt dispersate pe şi în bistratul lipidic => caracterul mozaicat membranei = modelul mozaicului fluid propus de S.J. Singer si G.L.Nicholson, in anul 1972 - tipuri funcţionale de proteine :

* proteine canale si pompe = porţi, permiţând ioni lor şi moleculelor să intre / iasă - au înaltă selectivitate şi permeabilitate

* proteine receptori = rol în culegerea unor informaţii din mediul ambiant şi transmiterea de informaţii sau semnale spre interiorul celulei * proteine enzime, proteine markeri, proteine de susţinere

- proprietăţile membranei: polarizarea electrică, semipermeabilitatea, transportul transmembranar

● polarizarea electrică - extracelular există - mulţi ioni de sodiu, clor, bicarbonat - substanţe nutritive: oxigen, aminoacizi, lipide, - intracelular abundă potasiul, magneziul, fosfaţii şi anioni organici nedifuzibili- polarizarea se datorează activitatii pompei Na+\K+, care pentru fiecare ATP consumat scoate 3 Na+ si introduce 2 K+ => diferenţă de potenţial între feţele membranei = PR (potenţial membranar de repaus, cu valori specifice fiecărui tip de celulă)

● semipermeabilitatea - este însuşirea membranei plasmatice de a fi permeabilă pentru apă şi anumite substanţe şi impermeabilă pentru substanţe care au dimensiuni mari. - membrana celulară - datorită structurii sale fizico-chimice = barieră pentru majoritatea substanţelor => controlul schimburilor cu mediul- se realizează o selecţie riguroasă a substanţelor care vor traversa = permeabilitate selectivă => homeostazia celulară (o compoziţie chimică relativ constantă).

● transportul transmembranar - realizează schimbul de substanţe între celulă şi mediul ambiant prin permeaţie şi citoză * permeatia = traversarea membranei plasmatice * citoza = transport veziculat - tipuri - după implicarea proteinelor - cu proteine cărăuş - difuzia facilitată, - transportul activ prin pompe - fără proteine cărăuş - difuzia şi osmoza - după consumul de energie - pasiv şi activ

Pasiv -fără consum de energie din ATP - se bazează pe energia cinetică a moleculelor-în sensul gradientelor(de la concentraţie mare la una mică)

- se face prin - difuzie - difuzie facilitată - osmoză

Activ -cu consum de energie din ATP

-contra gradientelor de concentraţie (de la concentraţie mică la una mare) - prin - pompe - primar - secundar- cotransport - vezicule - citoza

Difuzia - fenomen pasiv ce constă în deplasarea moleculelor dintr-o zonă cu concentraţia mare spre zona cu concentraţia mai mică .- se realizează pe seama energiei cinetice a moleculelor - este facilitată de cresterea temperaturii si dimensiunile mici ale moleculelor- membrana permite difuzia - CO2, O2, N2, H2O - hormonilor graşi liposolubili - ureei, etanolului - in solutie - hipertonică celula pierde apa prin difuzie până la echilibrarea concentratiilor = plasmoliză - hipotonică (concentratie mai mică decât a citoplasmei) apa difuzează in celulă = osmoză

Osmoza - contribuie la - intrarea apei în celulă - pasajul apei de la o celula la alta din corpul plantelor.- când apa pătrunde în vacuole, acestea îşi măresc volumul şi apasă asupra citoplasmei. - citoplasma exercită presiune (presiune de turgescenţă) asupra pereţilor celulari, care se extind celula în această stare se numeşte turgescentă. - starea de turgescentă este optimală pentru desfăşurarea diverselor fenomene vitale celulare.- plasmoliza = micşorarea volumului citoplasmei prin ieşirea apei - are fazele incipientă, concavă(2-3 min), convexă (10 – 15 mim) - fazele 1 şi 2 sunt reversibile, 3 este ireversibilă => moartea celulară - proces invers = deplasmoliza

transport mediat de proteine (proteine cărăuş). - după legarea substanţei de transportat, proteina îşi modifică conformaţia; - substanţa este translocată şi eliberată pe faţa opusă - există două mecanisme de transport mediat de proteine-cărăuş: pasiv şi activ.

Difuzia facilitată - necesită proteine-canal transportoare, electronomicroscopice- permite pasajul ionilor , aminoacizilor, glucozei, fructozei

Transportul prin pompe - primar - foloseşte energie din hidroliza directă a ATP proteina transportoare este si ATP-ază

- secundar - energia este obţinută prin transferul unei alte energii - ex pompa Na+ - K+ , cotransportul Na+ – glucoză sau Na+ - aa

Citoza- citoza = formarea de vezicule cu variate de tipuri de substanţe : ▪ eliminate din celulă = exocitoză, ▪ aduse in celulă = endocitoză - pinocitoza pt soluţii ( pinein = a bea) => pinozomi. - fagocitoză pt solide ( fagos = a mânca) => fagozomi- se realizează prin expansiuni( pseudopode) in jurul substanţelor preluate.- pinozomul / fagozomul va fuziona cu un lizozom => digerarea continutului - lipseşte la procariote