CELULA –DATE GENERALE Definiţie Pentru celulă au fost date numeroase definiţii.Astfel unele din aceste definiţii sunt: 1.„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 Hoock în 1665 care făcea studii pe tulpini de plută folosind microscopul. Teoria celulară a fost enunţată pentru prima dată de Matthias Jakob Schleiden şi Theodor Schwann în 1839.
Transcript
CELULA –DATE GENERALE
Definiţie
Pentru celulă au fost date numeroase definiţii.Astfel unele din aceste definiţii sunt:
1.„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 Hoock în 1665 care făcea studii pe tulpini de plută folosind microscopul.
Teoria celulară a fost enunţată pentru prima dată de Matthias Jakob Schleiden şi Theodor Schwann în 1839.
Membrana celulară (membrana plasmatică, plasmalema) este o structură celulară ce delimitează şi compartimentează conţinutul celular. Constituie o barieră selectivă pentru pasajul moleculelor şi ionilor. Este o structură bidimensională continuă cu grosimea de 6-9
nm şi cu proprietăţi caracteristice de permeabilitate selectivă, ce conferă individualitate celulei.
Membrana celulară a fost pentru prima dată observată de Robert Hooke, însă acesta a considerat-o parte integrală a unei celule unitare. Abia în 1855 Karl Wilhelm von Nägeli şi Carl Eduard Cramer au emis ipoteza existenţei unei membrane celulare responsabile pentru secreţia extracelulară şi menţinerea presiunii intracelulare. În 1935, Hugh Daveson şi James Frederic Danielli au sugerat structura bilipidică a membranei celulare, iar în 1972, Nicholson şi Singer au formulat modelul mozaicului fluid. Acest model a fost modificat datorită descoperirii unor structuri ce compartimentalizează membrana celulară. Acestea cuprind: zonele de joncţiune intercelulară: "barierele" membranare formate de complexe multiproteice sau de specializări ale citoscheletului; subdomenii membranare cu o compoziţie proteo-lipidică specifică, cum ar fi cele insolubile in detergenţi (lipid rafts). Aceasta organizare complexă a membranei este importantă, între altele, pentru polaritatea celulei şi pentru organizarea semnalelor primite din exterior.
Rolurile membranei celulare
Transportul de substanţe; asigurarea homeostazei; protejarea spaţiului celular; conferirea unei forme celulei; echilibru osmotic; (osmoză) permeabilitate selectivă (vezi mai jos); participă în cadrul proceselor metabolice; comunicarea bidirecţională între celule şi mediul extern; locomoţia.
Structura membranei celulare
Membrana celulară este formată din lipide si proteine. Elementul structural fundamental al membranelor celulare este dublul strat lipidic care se comportă ca o barieră impenetrabilă pentru majoritatea moleculelor aqua-solubile. Proteinele membranare, asociate dublului strat lipidic, asigura funcţionalitatea membranei.
Lipidele
Membrana celulară constă din 3 tipuri de lipide: fosfolipide, glicolipide şi steroli. Fosfolipidele şi glicolipidele constau dintr-un cap hidrofil şi o coadă hidrofobă. Colesterolul, cel mai cunoscut dintre steroli, este cel care conferă membranei rigiditatea, fiind poziţionat între capetele hidrofobe ale lipidelor şi nepermiţându-le să se contracte.
Proteinele
Proteinele sunt fie înglobate în membrana lipidică (transmembranare), fie asociate suprafeţei acesteia (proteine membranare periferice şi proteine legate prin lipide). Există mai multe tipuri de proteine, incluzând:
Proteină-marker; Receptori; de susţinere; de transport.
Proteinele sunt implicate în multiple procese:
transportul molecular şi ionic transmembranar; realizarea conexiunilor intercelulare şi a ancorării celulelor în matricea extracelulară; desfăşurarea reacţiilor enzimatice asociate structurilor membranare; controlol fluxului de informaţie între celulă şi mediu prin recunoaşterea, legarea şi
Modelul mozaicului fluid, propus de Jonathan S. Singer şi Garth L. Nicholson, prezintă membrana celulară ca un model fluid mozaicat, unde numeroasele componentele structurale se pot deplasa liber.
La suprafaţa membranei celulei animale se află proteine periferice şi glucide sub formă de glicolipide şi glicoproteine. Setul de proteine şi glucide (de pe suprafata plasmalemei fiecărei celule animale) se numeşte glicocalix şi este specific, constituind “buletinul de identitate” al acesteia.
Fluiditatea bistratului lipidic
Lipidele şi proteinele membranare sunt antrenate în diferite tipuri de mişcări în interiorul membranei. Aceasta se datorează mobilităţii moleculelor lipidice: capacitatea moleculelor lipidice de a difuza în interiorul bistraturilor. Difuziunea laterală are loc foarte rapid, moleculele lipidice efectuând schimb de locuri cu moleculele învecinate. O moleculă lipidică străbate aprox. 2 micrometri în timp de o secundă, adică poate să ajungă de la un capăt la altul al unei celule bacteriene de talia E. coli. Mişcarea are loc în planul bistratului. Mişcarea de rotaţie se referă la mişcarea pe care o efectuează fiecare moleculă lipidică în jurul axei longitudinale a moleculei, de asemenea rapidă. Difuziunea trasversală este rară; apare, în medie, o dată la o lună pentru fiecare moleculă (bistraturi lipidice artificiale). Cu alte cuvinte, moleculele lipidice rămân o lungă perioadă de timp în acelaşi monostrat. În membranele
celulare există proteine speciale denumite translocatori fosfolipidici sau flipaze care potenţează o mişcare „flip-flop” rapidă din monostratul citosolic în cel lumenal.
Asimetria bistratului lipidic
Distribuţia asimetrică a moleculelor membranare joacă un rol eseniţal în realizarea funcţiilor celulare. Distribuţia asimetrică a componentelor lipidice pe cele două feţe ale dublului strat lipidic determină o fluiditate diferită a celor două straturi lipidice. Explicaţia asimetriei în distribuţia lipidelor membranare constă în procesul de biosinteză a lipidelor şi se bazează pe mişcarea flip-flop a acestor molecule, care este catalizată de fosfatil-translocaza la nivelul reticulului endoplasmatic. În multe celule, distribuţia asimetrică a lipidelor şi a proteinelor conduce la delimitarea unor domenii specfice în membranele plasmatice. Astfel, membrana celulelor epiteliale este împarţită în două domenii distincte: apical şi latero-bazal, ambele având un coniţnut proteic şi lipidic diferit.
Transport membranar
Este in principal de două tipuri:
1. Transport activ
Transportul activ se face contra sensului gradientului de concentraţie sau a sensului spontan de difuzie– din regiunea unde concentraţia atomilor sau a moleculelor este mai mică în regiunea unde concentraţia lor este mai mare. Acest transport solicită consum de energie şi este realizat de proteine-transportatoare speciale. Moleculele de dimensiuni mari (proteinele, lipidele, acizii nucleici) nu pot trece direct prin plasmalemă, transportul lor realizându-se pe calea endocitozei. Endocitoza particulelor solide este numita fagocitoză, iar a lichidelor – pinocitoză. Evacuarea particulelor solide este o fagocitoză negativă, iar a lichidelor – pinocitoză negativă.
Transport pasiv
Transportul pasiv se realizează după gradientul de concentraţie – din regiunea unde concentraţia atomilor sau a moleculelor este mai mare în regiunea unde concentraţia lor este mai mică. Acest transport nu necesită consum de energie şi are loc pe calea difuziunii simple sau a difuziunii facilitate. Difuziunea simplă se realizează prin porii formaţi de molecule proteice sau cu participarea componentelor lipidice ale membranei. Difuziunea facilitată este asigurată de proteinele-transportatoare din membrană, care se leagă selectiv cu anumiţi ioni sau molecule, transportându-le prin membrană. Difuziunea apei se numeşte osmoză. În cazul în care concentraţia soluţiei din afara celulei este mai mare decât în celulă, apa părăseşte celula. În acest caz, volumul vacuolelor, parţial al citoplasmei, se micşorează şi citoplasma parietală se îndepartează de membrană. Acest fenomen este numit plasmoliză. Dacă celula plasmolizată este pusă în apă, aceasta va pătrunde în celulă, restabilind volumul ei iniţial. Fenomenul este numit deplasmoliză.
2.Peretele celular este o structură ce înconjoară membrana plasmatică a celulelor (din bacterii), având rolul principal de a păstra forma celulelor şi de a le conferi rezistenţă mecanică. La bacterii estef ormat din complexele lipopolizaharidice, cum este de exemplu mureina.
2, CITOPLASMA SI COMPONENTELE SUBCELULARE
A.Citoplasma reprezintă mediul intracelular, situat între membrana celulara şi nucleu, al unei celule, constituind masa fundamentală a acesteia. În citoplasmă se află organite comune, precum citoscheletul, organite celulare, ribozomul, mitocondrii, centrozomul, aparatul Golgi, vacuole, lizozomul, plastida, reticul endoplasmatic, precum şi organite specifice (neurofibrile, miofibrile, corpul Nisl) aflate în citosol, fluidul vâscos în care se petrec toate reacţiile intracelulare.
Citoplasma este alcatuită din două părţi : hialoplasma, granuloplasma si incluziuni citoplasmatice.
Hialoplasma este formata din: citosol si citoschelet.
Stările hialoplasmei sunt :
1-starea de sol(apoasă)->este starea optimă de functionare a hialoplasmei;
2-starea de gel(vâscoasă).
Granuloplasma este formată din organite citoplasmatice ancorate de citoschelet. Organitele provin din : -mediul extern, introduse prin fagocitoza. Ele au rezistat digestiei si au ramas ca simbionzi intracelulari.
Organitele pot fi: -comune(sunt prezente in toate celulele)
-specifice(sunt prezente doar in anumite celule).
B. Citoscheletul (schelet celular) reprezintă o structură subcelulară, care are o forma unor tuburi şi filamente, alcătuite din molecule proteice specializate. Acesta conferă celulei formă proprie şi susţinere. De asemenea, citoscheletul are rol în locomoţia celulară, în transportul intracelular şi în schimbul de substanţe cu mediul extern si cu alte celule. Este comun tuturor celulelor eucariote (celule cu nucleu), ca de exemplu neuronul.
Organitele celulare sunt structuri specializate din citoplasma celulară, care îndeplinesc funcţii specifice şi posedă membrană proprie.
Caracteristici generale
Prezenţa unei membrane lipidice (simple sau duble) Funcţie specializată
Clasificarea organitelor
Organitele celulare sunt de două tipuri:
comune se găsesc în majoritatea celulelor eucariote.
Exemple: Reticul endoplasmatic (R.E)
Ribozomi
Aparatul Golgi
Mitocondrii
Lizozomi
specifice : intră în alcatuirea numai anumitor tipuri de celule. Exemple:Miofibrile (întâlnită în fibra musculară); Neurofibrile şi Corpusculii Nissl (întâlniţi în celula nervoasă)
1. RibozomiiRibozomii sau corpusculii lui Palade generaţi de nucleoli sunt constituiţi din ARN. Ei se găsesc liberi în citoplasma celulară sau ataşaţi reticulului endoplasmatic, formând cu acesta reticulul endoplasmatic rugos. Ribozomii sunt sediul biosintezei proteinelor specifice. Nu prezintă membrană la periferie şi sunt alcătuiţi din 2 subunităţi (una mică si una mare). În timpul procesului de sinteză ribozomii acţionează ca punct de legatură între toate moleculele implicate, precis poziţionate unele faţă de celelalte. Ribozomii au dimensiuni de aproximativ 20 nm în diametru şi sunt compuşi în 65% din ARN ribozomal şi 35% din proteine ribozomale (cunoscute şi sub numele de ribonucleoproteine). Rolul lor este de a decoda ARN mesager pentru construcţia lanţurilor polipeptidice din aminoacizi aduşi de ARN de transport. Ribozomii construiesc proteinele necesare pentru informaţia genetică conţinută în ARN-ul de transport. Ribozomii liberi se găsesc suspendaţi în citosol (partea semi-fluidă a citoplasmei), pe când ceilalţi ribozomi sunt legaţi de reticolul endoplasmatic rugos, dându-i acestuia aspectul caracteristic. Intreaga funcţie a ribozomului se bazează pe schimbările pe care le face la nivelul conformaţiei proteinelor. Ribozomii sunt consideraţi de multe ori organite, însă acest termen se referă la componentele subcelulare, subcomponenete ce se găsesc în relaţie cu membrana fosfo-lipidică, subcomponenete din care ei nu fac parte sau nu sunt ataşaţi. De aceea de multe ori se face referire la ribozomi ca fiind componente „non-membranare”.
2. Mitocondriile
Schiţa unei mitocondrii umane
Mitocontriile sunt organite celulare întâlnite în toate tipurile de celule. Ele mai sunt denumite şi „uzine energetice”, fiindcă ele conţin enzimele oxido-reducătoare necesare respiraţiei. Respiraţia produce energia necesară organismelor, iar această energie este înmagazinată în moleculele de ATP. Mitocondriile au material genetic propriu - ADN mitocondrial, care conţine informaţia genetică pentru sinteza enzimelor respiratorii.
Mitocondriile au forma unor vezicule alungite, sunt organite sferice, ovale sau sub forma de bastonaşe, ei sunt formaţi dintr-o membrană dublă,un sistem de cisterne şi tubuli, stromă(matrix).
Membrana internă prin invaginări formează criste care pătrund in stroma fără a compartimenta complet, mărindu-i foarte mult suprafata. Pe mebrana internă se observă nişte granule în care sunt acumulate anumite enzime care intervin în procesele energetice ale celulei.
Mitocondriile se fomează prin diviziune şi se transmit ereditar, pe linie maternă (fiindcă celulele feminine sunt mai mari, duc cu ele organite citoplasmatice, iar cele masculine duc numai nucleul).
Mitocondriile au următoarele roluri:
respiraţie celulară ereditate extranucleară
.
3. Centrozomul
Centrozomul este un organit celular, specific majorităţii celulelor eucariote animale, situat lângă nucleu. Se afla în centrul celulelor . Este format din două formaţiuni numite centrioli, înconjuraţi de citoplasmă densă care poartă denumirea de centrosferă.
Participă în diviziunile celulare, la formarea fusului de diviziune.
Fig 5. Imagine a aparatului Golgi, vizibil ca o stivă de inele negre semicirculare în partea inferioară. Numeroase vezicule circulare pot fi observate în vecinătatea organitului
Fig 6. Diagramă a procesului secretor din reticulul endoplasmatic (portocaliu) în aparatul Golgi (roz).
Aparatul Golgi (sau dictiozom) este un organit celular celular găsit la majoritatea eucariotelor, situat în centrul celulei. A fost identificat în 1898 de către doctorul italian Camillo Golgi şi a fost numit după el. Funcţia principală a aparatului Golgi este procesarea şi împachetarea macromoleculelor precum proteinele şi lipidele care sunt sintetizate de celulă. Este deosebit de important în procesarea proteinelor pentru secreţie. Aparatul Golgi este o parte a sistemului endomembranal al celulei.
Rolurile aparatului Golgi
Stocarea polizaharidelor; Modificarea proteinelor nou-sintetizate în reticulul endoplasmic. Sortarea proteinelor cu diverse destinaţii celulare. Prelucreză si stochează proteinele şi lipidele care "curg" dinspre R.E. Sintetizeaza polizaharidele si le "împachetează" în vezicule care vor migra spre
membrana plasmatică; la celulele vegetale si fungi aparatul Golgi este implicat si in formarea peretelui celular
Structură
Este format din nişte săculeţi aplatizaţi suprapuşi(cisterne), dilataţi la capete şi înconjuraţi de micro şi macrovezicule, generate de aceste cisterne.Forma dictiozomilor variază de la o celulă la alta (în stările patologice au un aspect granulos).Sunt delimitaţi de o membrană simplă.
Vacuola este organitul celular, specific mai mult celulelor vegetale, (însă sunt şi prezente la unele celule animale).
Rol
Depozitează substanţe de rezervă; Participă la menţinerea echilibrului osmotic; Pot păstra în cadrul structurii lor deşeuri metabolice, pe care ulterior le elimină din
cadrul lor; Pot conţine diferite enzime, coenzime, substanţe organice şi anorganice. pigmenţi
neasimilatori şi fermenţi, necesari unei bune funcţionări a celulei. Mentinerea compozitiei constante (homeostazie)
Structura
Ele sunt alcătuite dintr-o membrană subţire, numită tonoplast, ce înconjoară sacul vacuolar
6. Lizozomul este un organit celular, cu rol în: -digestie.
-Depozitarea enzimelor;
-Distrugerea corpurilor străine sau bătrâne ale celulei.
Membrana lizozomilor este mai groasă decât a celorlalte organite şi este impermeabilă (se opune trecerii enzimelor lizozomale în citosol). Ea conţine ATP-aze care pompează ioni de hidrogen în lizozomi pentru a menţine pH-ul acid.
Matricea lizozomală are aspect diferit de la un lizozom la altul deoarece aceasta conţine materiale supuse digestie, materiale aflate în diferite stadii de degradare. Conţine peste 40 de hidrolaze acide (enzime hidrolitice): proteaze, lipaze, glicozidaze, fosfataze, etc.
Tipuri de lizozomi
1. Primari: nu şi-au început încă activitatea de digestie, sunt mici şi au matricea omogenă cu aspect fin granular.
2. Secundari: sunt activi (îşi desfăşoară activitatea digestivă), sunt mai mari decât lizozomii primari iar matricea are un aspect heterogen. Se împart în heterofagozomi si autofagozomi. Heterofagozomii conţin material provenit din mediul extracelular, înglobat de celulă prin fagocitoză (de ex. resturi celulare, bacterii). Autofagozomii conţin materiale provenite din interiorul celulei (de ex. organite celulare îmbătrânite) - se produce un fenomen de reciclare.
3. Terţiari: sunt corpi reziduali şi conţin materiale nedigerabile, care au rămas în urma digestiei ca urmare a epuizării echipamentului enzimatic. Sunt mari, prezintă o matrice foarte densă şi foarte heterogenă în care sunt incluse structuri de diverse mărimi şi densităţi.
7. Fermenţii
Consideraţi agenţi ai fenomenului de digestie intracelulară; Intervin în fagocitoză îndeplinind funcţia lor heterofagică; Autoliza îndeplinind funcţia lor autofagică;
Funcţia heterofagică - particulele solide pătrund în citoplasmă prin endocitoză şi dau naştere în interiorul celulei la un fagozom în care particula este înconjurată de plasmalemă; acest fagozom fuzionează apoi cu un lizozom primar şi va da naştere unui lizozom secundar; astfel substanţele exogene sunt supuse acţiunii enzimelor hidrolizante din lizozomi şi degradate la molecule mai mici, asimilabile, reziduurile fiind eliminate în exterior prin exocitoză; funcţia este comparată cu aceea a unui tub digestiv discontinuu
Funcţia autofagică - digestia de către lizozomi a unor teritorii din propria citoplasmă; acest fenomen are loc în caz de stres metabolic (prin infometare) sau în celule pe cale de diferenţiere când apar spaţii intercelulare; aceste zone supuse degradării de către lizozomi sunt înconjurate la început de către traiecte ale REN, numite vezicule de autofagie sau citolizomi; acestea fuzionează cu lizozomii primari după care începe procesul de digestie intracelulară.
Dupa moartea celulelor, membranele lizozomilor se distrug şi enzimele hidrolizante se eliberează declanşând autolize “post-mortem”, de aceea lizozomii au mai fost numiţi şi saci de sinucidere.
Dereglarea funcţionarii lizozomilor sau distrugerea membranei acestora la celulele animale declanşeazaă maladii celulare grave, numite boli lizozomale.
8. Reticul endoplasmatic
Reticulul endoplasmatic (RE) este un organit care se găseşte la celulele eucariote. "Endoplasmatic" înseamna "în interiorul citoplasmei", iar "reticul" înseamna "pânză/reţea mică". RE modifică proteine, produce macromolecule şi distribuie substanţele în celulă. În esenţă, reticulul endoplasmatic este sistemul elaborat de transport al celulei eucariote.
Structura RE
Fig 7.Nucleu celular, reticul endoplasmatic şi aparat Golgi. 1. nucleu 2. por nuclear 3. reticul endoplasmatic rugos 4. reticul endoplasmatic neted 5. ribozom aflat pe RE rugos 6. proteine transportate 7. vezicule de transport 8. aparat Golgi 9. faţa Cis a aparatului Golgi 10. faţa Trans al aparatului Golgi 11. cisternele aparatului Golgi
Compoziţia RE este similară cu cea a membranei plasmatice, deşi acest organit este de fapt o extensie a membranei nucleare. RE este locul translaţiei genei, şi mijlocul de transport al proteinelor ce urmează să devină parte din membrana celulară (de exemplu receptori transmembranari) sau care urmează să fie secretate prin exocitoză (de exemplu neurotransmiţători, enzime digestive, etc.).
RE este format dintr-o reţea de tuburi şi cisterne. RE este acoperit în parte de ribozomi(care produc proteine din aminoacizi, bazat pe codul genetic). Deoarece aceste locuri par a fi "rugoase" văzute sub microscopul electronic, această parte a fost numită reticul endoplasmatic rugos. Părţile fără ribozomi se numesc reticul endoplasmatic neted. Ribozomii transferă proteinele gata produse în RE, care le transportă la aparatul Golgi.
8.1. Reticul endoplasmatic rugos
RE rugos produce şi transportă proteinele. Acesta este acoperit de ribozomi care îl fac să arate "rugos". RE rugos se întâlneste în mai multe celule, de exemplu în celulele din pancreas, care sunt implicate în secreţia de insulină în circuitul sanguin.
În plus, RE rugos este şi un producător de membrane, deoarece înglobează proteinele membranare în structura sa, iar când este nevoie de ele în alte locuri le transferî. Acest organit modifică proteinele şi le modifică calitatea.
8.2. Reticul endoplasmatic neted
RE neted este implicat în procese metabolice, ca de exemplu sinteza de lipide, metabolismul carbohidraţilor şi detoxificarea drogurilor şi otrăvurilor. RE neted produce şi steroizii, de exemplu steroizii sexuali la vertebrate şi steroizii secretaţi de glandele adrenale. Celule care secretă aceste substanţe sunt bogate în RE neted.
Celulele din ficat sunt şi ele bogate în RE neted. Aceste celule depozitează carbohidraţii sub forma glicogenului. Hidroliza glicogenului produce fosfatul glucozei, o formă ionica de zahăr care nu poate ieşi din celulă. O enzimă din RE neted al acestor celule indepărtează fosfatul, astfel încât glucoza poate ieşi din celulă. Astfel, ea pătrunde în circuitul sanguin prin care poate ajunge oriunde este nevoie.
Enzimele din RE neted ajută la detoxifierea drogurilor şi otrăvurilor prin adăugarea unei grupări de hidroxil la substanţe, astfel încât ele devin mai solubile şi mai uşor de eliminat din corp.
8.3. Reticulul sarcoplasmic
Acesta se întâlneşte în celulele muşchilor, şi este adaptat pentru depozitarea şi eliberarea ionilor de calciu. Acest proces este realizat de pompele de calciu şi necesită energie furnizată de ATP (adenozintrifosfat). Pompele de calciu sunt proteine membranare adaptate pentru transportul activ al ionilor de calciu în mediul extraceleular (interiorul reticulului sarcoplasmic este de asemenea mediu extracelular). În fibra musculară striată scheletică pompele de calciu sunt reglate de calmodulină, iar în cele miocardice de fosfolamban. Calciul este necesar pentru contracţia fibrei, fiind eliberat din reticulul sarcoplasmic în momentul în care fibra respectivă este excitată, prin deschiderea canalelor de calciu dependente de voltaj. În perioadele dintre contracţii, pompele îl concentrează în lumenul reticulului sarcoplasmic.
9. Nucleul celulei
Nucleul celulei este un organit celular, ce conţine materialul genetic şi care coordonează toate procesele intracelulare.
are rol de protecţie a nucleoplasmei şi a informaţiei genetice din nucleu. Aceasta este prevazută cu numeroşi pori, cu rol în transportul substanţelor necesare în nucleu, şi a ARNului.
Membrana nucleară este una dublă, prevazută cu pori, care la rândul lor sunt conectaţi cu reticulul endoplasmatic.
9.2. NucleoplasmaNucleoplasma este substanţa fundamentală care conţine săruri minerale, substanţe organice, enzime şi o reţea de filamente care îi dau nucleoplasmei aspectul reticulat. Nucleoplasma constă din 60% - 70% apă, 15% - 25% substanţe organice. În nucleoplasmă este prezent ADN şi ARN. Aceasta este înconjurată de membrană nucleară, prevazută cu numeroşi pori, cu rol în transportul substanţelor necesare în cadrul nucleului
9.3. Nucleolii
Nucleolii sunt componente subnucleare, de formă sferică.
Rolul nucleolilor
Păstrarea unei părţi a materialului genetic; Geneza ribozomilor; Diviziunea celulară.
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%): o oxigen, (66%) o hidrogen (10%) o carbon, (18%) o azot, (3,5%)
MICROELEMENTE, (elemente prezente în proporţie de 2%): o calciu, (1,2%) o sulf (0,9%) o potasiu, (0,15%) o sodiu, (0,15%) o clor, (0,1%) o magneziu, (0,1%)
ULTRAMICROELEMENTE, (elemente prezente în proporţie redusă - 0,01%): o iod
o fier o mangan o zinc o cobalt, etc.
Substanţe anorganice
Substanţele anorganice, sau minerale, sunt prezente în celulă atât sub formă de molecule, cât şi sub formă de ioni.
Substanţe organice
Aceste substanţe sunt cele mai importante, ele luând parte activ la toate procesele intracelulare.
Acizi nucleici; Glucide; Lipide; Proteine.
PROPRIETĂŢI FIZIOLOGICE GENERALE ALE CELULEI
Printre proprietăţile care diferenţiază materia vie de corpurile lipsite de viaţă se pot aminti:
Diviziunea (în latină divisio, divisionis = diviziune, împartire) se realizează pe două căi - directă (amitoză) si indirectă (cariochineză).
Amitoza
Diviziunea amitotică este caracteristică procariotelor.
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.
ACIZII NUCLEICI
Acidul nucleic este o macromoleculă complexă, ce conţine informaţia genetică din celula dată. Acesta este alcătuit din mii de nucleotide. Termenul de acid nucleic a fost propus pentru prima dată de Richard Altmann, pentru a desemna substanţele complexe pe care acesta le observase în nucleu.
Structura
Acizii nucleici reprezintă lanţuri polinucleotidice, formate din nucleotide, care la rândul lor sunt formate dintr-un radical fosforic, o pentoză şi o bază azotată. În cadrul acidului nucleic sunt prezente legături covalente ( în cadrul nucleotidelor între bazele azotate şi pentoze) şi legături de hidrogen (între bazele azotate a 2 nucleotide diferite, de ex.: între adenină şi timină/uracil sau între citozină şi guanină).
Păstrarea informaţiei genetice (atat ADN-ul, cât şi ARN-ul); Sinteza proteinelor (numai ARN-ul). Acizii nucleici reprezintă substratul eredităţii. Ei au inscrisă, sub formă de codificare
biochimică informaţia ereditară în catena polinucleatidică.
