Citologia= stiinta care studiaza celula din punct de vedere morfologic, anatomic si fiziologic.

Celula= unitatea de baza, structurala, functionala si genetica a organismelor vii.

Procariote

Celulele

Eucariote

Celulele ProcarioteFormate 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 nuPoate corpora din exterior solutii nutritive sau particule solide. Prezinta cili si flageliCu 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)

-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.

Tipuri de compartimente(organite):

1. Dupa functia indeplinita: - Membrana plasmatica- Citoplasma cu organite- nucleul

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.

3. Dupa calitatea de viu/neviu (protoplasmatic/neprotoplasmatic) :- Neprotoplasmatice : perete celular, vacuole, incluziuni ergastice

= 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

FOSFOLIPIDELE:- Care interactioneaza intre ele astfel incat partile lor hidrofobe sunt indreptate spre interiorul dublului strat, iar patile lor digrofile sunt indreotate de la interior la exteriorul celulei; sunt capete polare.

STEROLI:-Se intercaleaza printre fosfolipide si sunt orientati spre mediile apoase.Ex: colesterolul reduce fluiditatea membranei.-Al doilea strat de lipide actioneaza ca o bariera intre doua medii apoase. Partile hidrofile ale fosfolipidelor sunt orientate spre exterior si formeaza Hg si H cu H2O, iar partile hidrofobe sunt orientate una spre alta, ceea ce creste atractia hidrofoba si ca rezultat apa este respinsa.- prin biostratul lipidic nu poate sa treaca substante hidrofile si substante incarcate electric; in schimb trec substante lipofile.

-componenta functionala a membranei cara dau aspectul unui mozaic.-Sunt de doua feluri : Hidrofile( care raman la exteriorul biostratului) = extrinseci ; si hidrofobe ( intrinseci), care se scufunda in biostrat ;daca traverseaza total biostratul se numesc proteine transmembranale-Setul de proteine variaza de la celula la celula si da specificitate membranei.

Modelul “MOZAICULUI FLUID” – cel mai acceptat model structural al membranei , conform caruia moleculele din membrana se pot deplasa, iar membrana are aspect mozaical.

- Deplasarea moleculelor din membroana in membrana realizeaza unele procese : Fagocitoza ( a manca) ,Pinocitoza ( a bea), emiterea de Pseudopode.

Tipuri functionale de proteine din membrana :1.Proteinele canal: care asigura transportul prin membrana a unor molecule specifice2.Proteinele receptori : care culeg informatii din mediu si transmit semnale spre interiorul celulei.3.Proteinele enzime : care catalizeaza diferite reactii chimice.4.Proteinele marker: care recunosc celulele de acelasi tip si permit formarea tesuturilor5.Proteinele de sustinere : care formeaza membra care sustine membrana.

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 peretele celular:1.Celuloza : care formeaza scheletul peretelui celular; care este alcatuit din mananchiuri formate din molecule lungi din celuloza2.Petina si hemiceluloza : care sunt substante ce alcatuiesc matricea peretelui.Dau peretelui plasticitate.3.La plantele care traiesc mai multi ani exista si substante produse de metabolismul celular, care se incrusteaza si dau peretelui impermeabilitate si duritate

La plantele perene la care in timp apare un perete secundar cu rol protector si de rezistenta , la factorii de mediu , structura este:

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.

1. Transportul sau fortele pasive :Se realizeaza prin:a) 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.b) 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.

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 activPresupune consum de energie si se realizeaza impotriva gradientului

de concentratie. Are nevoie de ajutorul unor proteine transportatoare din membrana care functioneaza ca niste pompe.

-Se gaseste intre membrana celulara si membrana nucleului;-Este nasa fundamentala in care se desfasoara primele functii vitale;-E formata din : a) o parte nestructurata numita citosol , hialoplasma , matrix ( formata din subst fundamentale si organite)

b) Citoschelet care formeaza o retea tridimensionala 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.

Organitele celulare1.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.

3. Lizozomii

StructuraLizozomii sunt corpusculi sferici ,veziculari.Ei stocheaza peste 40 de enzime hidrolitice,pastrate in stare inactiva intr-un mediu alcalin.Puse in libertate ele devn active.

Lizozomii se gasesc in numar mare in celulele fagocitare (leucocite) si in celulele imbatranite.

4. Ribozomii

Ribozomii,numiti si corpusculii lui Palade sunt structuri foarte mici, ovale sau sferice ,care se gasesc libere n intreaga hialoplasma sau sunt atasate de membrana R.E.G.Ei pot forma siraguri ,atunci cand sunt atasati de unele molecule de ARN aflate in citoplasma.

5. Centrozomul

Centrozomul este specific majoritatii celulelor animale-lipseste .la neuroni, dar exista si la fungi.El este situat in apropierea nucleului. Centrozomul este alcatuit dintr-o zona citoplasmatica densa in care apar 1-2 corpusculi numiti centrioli

6. Incluziuni Ergastice

Sunt produsi rezultati din activitatea metabolica a celulelor ,aflati permanent sau temporar in celula.Nu sunt inconjurate de o membrana. Ele sunt depozitate in vacuole,citoplasma ,perete celular si constituie rezerve de substante organice si anorganice.

7. Mitocondriile

Sunt organite celulare prezente in toate celulele eucariotelor aerobe,asezate,de regula, in apropierea nucleului. Forma si numarul lor depind de tipul de celule.Majoritatea au forma elipsoidala, dar pot fi si sferice,in forma de bastonas etc.

Structura-Prezinta o membrana dubla.Cea interna formeaza prin invaginare criste,de forma lamelara sau tubulara,care contin enzime ce intervin in procesele metaolice celulare.In interiorul mitocondriei se gasesc diferite substante minerale si organice,inclusiiv acizii nucleici.

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.