Milenii de-a rindul omul nu a stiut ca atit el cit si toate fiintele de pe Terra sunt formate din celule.Abia inventarea microscopului optic a permis observarea de catre Robert Hook (1665), intr-o felie de pluta subtire , a unor cavitati dispuse ca intr-un fagure de miere ,carora el le-a dat numele de celule (latina cellula-camaruta);erau defapt peretii de celuloza ale fostelor celule vegetale.Citiva ani mai tirziu , olandezul Antonie van Leeuvenhoek descopera fascinanta lume a celulelor vii protozoare din apa , globulele rosii din singele vertebratelor , bacterii .
Astfel Robert Brown(1831) descopera nucleul celular , afirmind ca nucleul este o componenta constanta si fundamentala a celulei iar Valentin Leeuwenhoek (1836) descopera nucleolul in interiorul nucleului.Se ajunge astfel la ideea ca celula este o masa de protoplasma limitata in spatiu de o membrana celulara si avind in interior nucleul. Protoplasma nucleului primeste numele de carioplasma spre a o deosebi de citoplasma.Celula este un adevarat microcosmos in care structurile si functiile se imbina armonios.Sa incepem calatoria noastra in lumea celulelor aruncind o privire generala asupra organismelor depe Terra. Observam ca celulele care intra in alcatuirea lor au trasaturi comune , existind si functionind,aceasta fiind unul dintre aspectele unitatii lumii vii.O prima diferentiere care se impune este intre celulele procariote si cele eucariote intre care exista deosebirii esentiale de organizare cu implicatii in clasificarea organismelor vii.
Organismele procariote - fac parte bacteriile si algele albastre -verzi.
Organismele eucariote - pot fi unicelulare sau pluricelulare, pe cind procariotele sunt numai unicelulare.
Toate organismele unicelulare se numesc ,,protiste ".
Principalele deosebiri dintre celulele procariote si cele eucariote sunt urmatoarele.
Celulele eucariote au nucleu bine individualizat , cu o morfologie caracteristica inconjurat de o membrana proprie. Dimpotriva, la celulele procariote materialul nuclear este raspindit in citoplasma formind asa numitul nucleoid sau echivalent nuclear , ce defapt este o singura molecula circulara de acid dezoxiribonucleici constituie cromozomul unic al procariotelor.
Procariotele se imultesc prin simpla scindare a celulei dupa ce sau dublat componentele acesteia. Dimpotriva eucariotele au forte de evolutie de imultire :diviziune si meioza.In cursul diviziunii celulare la eucariote materialul nuclear se condenseaza sub forma mai multor cromozomi ,al caror numar si structura sunt caracteristice fiecarei specii.
Eucariotele au in citoplasma organite celulare (mitocondrii, lizozomi, peroximi , aparatul Golgi ,reticolul endomplasmatic) delimitate prin membrane de restul citoplasmei care formeaza matricea citoplasmatica sau citoscheletul .Celula eucariota are o compartimentare structurala si functionala a citoplamei.Procariotele nu au organite celulare si deci nici compartimentarea citoplasmei.
Procariotele au la periferia celulei o membrana citoplasmatica(ce nu poate avea prelungiri la interiorul citoplasmei numite mezozomi si in afara ei un perete celular.
Eucariotele au in citosol un citoschelet ce determina forma si miscarile celulei din care face parte si curentul citoplamatic si miscarea locomotoriei amiboidala.Procariotele nu au aceste proprietati , locomotia , fiind asigurata de un flagel ce u structura mult mai simpla ca cei intilniti la unele eucariote .
Diversitatea celulelor se manifesta si prin formele si dimensiunile lor.
In corpul omului, printre cele citeva milioane , miliarde de celule, se gasesc unele sferice altele in forma de disc, cilindrice ,cubice , stelate , poliedrice ,fusiforme sau cu forme ciudate ,celulele cu multe ramificatii din cerebel.Important este ca forma celulei este adaptata functiei sale.Majoritatea celulelor omului au diametrul de 20-30microni (1micron-1/1000mm).Exista si celule mici de 3- 4 microni cum sunt neuronii din scoarta cerebeloasa, sau mai mari de 125 -150 microni -neuroni gigantici din regiunea frontala a scoartei cerebrale.
Galbenusul oulelor de pasare este deasemeni o celula avind insa diametrul de ordinul centrimetrelor-10 cm la oul de strut.
Elementele chimice ce se gasesc in celula
Elementele chimice ce se gasesc in materia vie sunt in general elemente usoare la fel in cosmos ,spre deosebire de scoarta terestra in care predomina elementele grele (Si,Al etc.)In celule s-au identificat cca 60 elemente , dar numai 24 au fost demonstrate ca esentiale pentru viata. Acestea sunt grupate dupa abundenta lor in celula.
Elemente majore(2-60% din total)-O,C,H,N.
Elemente putin abundente (0,0-0,1%)-P,S,Cl,Na,K,Ca,Mg.
Oligoelemente (sub 0,02%)
Substantele chimice din celula pot fi si substante anorganice (Apa si sarurile minerale ) si substante organice (proteine , glucide , lipide).
Apa - constituie cca 80% din masa celulei.In celulele tinere care se divid ,apa ocupa intens 95% din masa,iar cele batrine-60% .In celula apa are un rol foarte important, servind ca mediu si ca solvent.
Un om adult de 70Kg are 40Kg de apa , iata totalul moleculelor celulei cele de apa reprezinta 99%.Cu toate ca celulele sunt formate din aceleasi elemente chimice , tipuri de substante chimice ,contin molecule universale.
Saruri minerale-In solutile apoase ale celulei , sarurile minerale se disociaza in cationi si anioni ,asigurindu-I astfel celulei cantitatea necesara de elemente chimice si mentinind presiune osmotica.Unele elemente chimice intra in compozitia celulei in cantitati mari si se numesc: macroelemente ,altele in cantitati mici si se numesc: microelemente ,insa ambele au o importanta enorma pentru organism.
Proteinele- joaca un rol important in viata celulei constituind materialul de constructiee , la formarea invelisului organitelor si al membranelor celulare .Ele indeplinesc functia de catalizator si de transport.Proteinele speciale numite-anticorpi , ce indeplinesc functia de aparare neutralizind substantele straine.
Glucidele -se gasesc in celule vegetale .Frunzele ,semintele , fructele contin aproape 70% de glicide. Ele sunt compusi organici cu o structura complexa .
Exista doua tipuri de glucide :
Simple sau monozaharide .
Compuse
Glucidele constituie sursa de energie pentru activitatea variata a celulei ,ele mai indeplinesc si functia de constructie.
Lipidele - sunt substante insolubile in apa, in compozitia lor intrind glicerina si acizii grasi monomoleculari.Ele dupa structura lor chimica se aseamana cu lipidele si intra in compozitia membranelor celulare , impiedicind , datorita proprietatilor hidrofobe amestecarea continutului celular cu mediul inconjuratot .Lipidele patrund in organism odata cu alimentele (unt , oua ,nuci ,cascaval).
Lizozomii "Stomacul celulei,,
Proprietatile lizozomilor sunt legate de continutul lor enzimatic ,in ei gasindu-se peste 40 de enzime , ce pot degrada orice componenta a celulei :glicogen ,proteine, mucopolizaharide ,acizi nucleici ,esteri fosforici .
Toate aceste enzime au un pH optim de actiune acida(4-6)
Iar in conditii normale in celula nu sunt active enzimele ,astfel s-ar produce distrugerea intregului continut celular .PH -ul acid al lizozomilor este mentinut atit prin acumulare pasiva H* datorita numarului mare de sarcini negative ale enzimelor de la intreior cit si printr-o proteina din membrana lizozomilor ce pompeaza H* spre interior folosind energie din hidroliza ATP.Lizozomii pot fi comparati cu niste pungi cu enzime acide , ce care in mod normal sunt inchise ,daca insa ,,se desfac" baierile pungii , enzimele sunt varsate in citoplasma producind distrugerea celulei .Enzimele lizozomiale sunt sintetizate in RE rugos apoi din activitatea RE trec in Aparatul golgi.
Nucleul ,,Creierul celulei"
Acest organit prezent in toate celulele eucariote , ce are doua roluri principale : depozitarea informatiei genetice in ADN-ul din cromozomi si reglarea sau controlul tuturor proceselor celulare , prin aceasta , fiind ,,centrala cibernetica" a celulei.
Nucleul este prezent in toate celulele eucariote , la om lipsind doar in hematii si in trombocite .Precursorii hematiilor au nucleu ,dar acesta dispare in cursul diferentierei celulei ca o adaptare la functia hematiei de transport a oxigenului.Nucleul ocupa deobicei pozitia centrala dar el mai poate fi depistat la periferii daca in citoplasma se acumuleaza material de rezerva sau polul bazal in celule au rol predominant secretor.Nupa numar majoritatea celulelor au un singur nucleu , adr exista si celule cu 2 sau mai multe nuclee(pina la 100 in celulele osoase numite osteoclaste ).Forma nucleului corespunde in genere cu forma celulei fiind sferic in celulele rotunde , ca un bastonas in celulele alungite sau turtit in celulele endoteliale , adipoase si secretoare .In leucocite la neutrofile au forma neregulata. Dimensiunile nucleului
variaza in functie de tesut , varsta si activitatea metabolica a celulei , in general fiind cuprinse intre 5 si 12 icroni.
Este important raportul nucleo-plasmatic , adica raportul intre volumul nucleului si al citoplasmei ,cuprins intre1/3 si 1/20 .Cu cit celula este mai tinara si cu activitatea metabolica redusa cu atit raportul este in favoarea nucleului , pe care la celulele adulta sau batrina cu atit favoarea este de partea citoplasmei.Cum si celulele milioane sunt celele tinere si cu activitatea metabolica intensa , raportul nucleo-plasmatic este un criteriu de diagnostic al cancerului la examenul microscopic al sectiunilor prin tumori.Daca ar fi asternute pe foi , instructiunile inscrise in AND-ul unei celule ,,ar umple 1000 de volume de cite 600 de pagini fiecare ",,Fiecare celula este in sine o lume ce numara pina la 200 000 de miliarde de minuscule de molecule.
In ceea ce priveste celula ,ceea ce se cunoaste , este doar virful unui aisberg a carui parte ascunsa privita este infinita , dar din care pe masura ce o vom explora mai mult vom putea face mai mult pentru combaterea si prevenirea bolilor , pentru imbunatatirea vietii si a conditiei umane
Pe Terra.
Literatura:
"Calatorie in viata celulei"
"Cum a aparul viata",
"Enceclopedia medicala populara"
"Enciclopedia biologiei"
Plan:
Din istoria celulei.
Unele diversitati dintre celulele procariote si cele eucariote.
3.Elementele chimice ce se gasesc in celula.
Saruri minerale.
Apa
Proteine.
Lipidele.
4.Lizozomii ,,Stomacul celulei".
5.Nucelul "Creierul celulei".
6.Totalizari, numarul,dimensiunile celulelor.
