Curs 1

Evolutia celulelor

Gabriela Oprisan

Bacterii

Celule din sangele uman Celule vegetaleCelule din derm

2005-2006

Teoria celulara

• Toate organismele sunt alcatuite din celule • Toate celulele provin din celule preexistente

Unitatea in diversitate a vietuitoarelor

• ADN = limbaj genetic universal • Celulele reprezinta unitatile structurale si

functionale de baza

2005-2006

Activitatile vitale• Majoritatea functiilor organismului pot

avea loc la nivel celular…– Reproducerea– Cresterea si dezvoltarea– Utilizarea energiei– Raspuns la stimulii din mediu– Homeostazie

• Microscop– optic– electronic– electronic cu transmisie

(TEM) – electronic cu scanare

(SEM)

Instrumente pentru studiul celulelor

2005-2006

SEM imagesgrasshopper

Caracteristicile celulelor• Toate celulele:– Sunt inconjurate de o membrana plamatica– Contin citosolul • Substanta semifluida delimitata de membrana• citoplasma = citosolul + organite

– Contin cromozomii – informatia genetica (ADN)– Contin ribozomii – implicati in sinteza

proteinelor

Tipuri de celule

Celula procariota• ADN se gaseste in

nucleoid, formatiune care nu este inconjurata de o membrana

Celula eucariota• Cromozomii sunt

localizati in nucleu, inconjurat de membrana nucleara

Celule procariote vs. celule eucariote In functie de localizarea cromozomilor

Procariote versus Eucariote

• Procariote • Eucariote

Celula procariota - Bacterii

Celulele Eucariote• Celule mai complexe decit celulele

procariote– in citoplasma exista organite inconjurate de

membrane– Organitele au structuri si functii specializate

• Celulele eucariote pot avea dimensiuni mai mari decit celulele procariote

2005-2006

2005-2006

VIRUSURILE -> NU sunt organisme vii -> Paraziti

-> Contin ADN sau ARN-> Contin ADN sau ARN

-> Capsida proteica-> Capsida proteica

-> Invelis lipidic la unele virusuri-> Invelis lipidic la unele virusuri

-> Se replica numai cind se afla intr-o celula--> Se replica numai cind se afla intr-o celula-gazdagazda

-> Nu au structura celulara-> Nu au structura celulara

1.  Pamintul s-a format acum ~4,5 miliarde ani  2.  Dupa ~500 milioane ani s-a format scoarta terestra 3.  Cele mai vechi fosile de microorganisme au aparut acum 3,5 miliarde ani incastrate in roci din vestul Australiei                        

Obiecte microscopice identificate in structura unui meteorit gasit in Antarctica, provenit de pe planeta Marte. (Archaeobacteria like?)

ProtozoareProtozoare

EuglenaEuglena

AmoebaAmoeba

ParameciumParamecium

2005-2006

Limits to cell size• Lower limit– smallest bacteria, mycoplasmas

• 0.1 to 1.0 micron (µm = micrometer)

– most bacteria• 1-10 microns

• Upper limit – eukaryotic cells

• 10-100 microns

• micron = micrometer = 1/1,000,000 meter• diameter of human hair = ~20 microns

2005-2006

Limite in dimensiunile celulelor

• Din considerente metabolice marimea celulei este limitata

• Celulele supradimensionate nu au un metabolism suficient de rapid pentru a supravietui

CHO

CHO aa

aa

CH

CO2

NH3 O2

aa

aa

O2

CHOaa

CH

O2

aa

CHO

CH

aa

O2

CO2

NH3

NH3

CO2

CO2

NH3

CH O2

2005-2006

Solutia?• Sa devina organisme multi-celulare (prin

diviziunea celulara)

O2

CHO

CHO

aa

aa

CH

CO2

NH3aa

O2

CH

aa

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2

CO2 CO2

CO2

CO2

CO2

NH3

NH3 NH3

NH3

NH3

NH3

NH3NH3

O2

aa

CH

aa

CHO

O2

2005-2006. Four closely related genera of green algae, showing a progression from unicellularto colonial and multicellular organization. (Courtesy of David Kirk.)

evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/endosymbiosis_03

Endosimbioza Aparitia celulelor eucariote

2005-2006

Membrana celulara

• Organit care permite fluxul intre exteriorul celulei si interior– Membrana plasmatica –bariera selectiva• Permite trecerea O2, a nutrientilor si eliminarea

deseurilor de metabolism

2005-2006

Organitele si membranele interne

• Celula eucariota– Membrane interne• Compartimentalizarea celulei• Creeaza medii interne diferite cu functii diferite• Membranele diferitelor compartimente

– Structuri diferite – Functii diferite

2005-2006

2005-2006