Alcatuirea celulei

Forma şi dimensiunile celulelor. 

   Dimensiunile celulelor variază de la câţiva microni (la unele bacterii) până la 155 mm la oul de struţ.

   În cazul celulelor vegetale, varietatea de forme poate fi redusă la:
a) celule parenchimatice – lungimea este egală cu lăţimea sau o depăşeşte de maxim 2-3 ori. Astfel de celule pot fi văzute cu ochiul liber în miezul fructelor de pepene verde, de lămâie, de portocale etc.;
b) celule prozenchimatice – lungimea depăşeşte lăţimea de mai multe ori,de exemplu, celulele-fibre din tulpina inului, urzicii, cânepii etc.
Celulele animale pot fi grupate, după formă, în:
a) celule cu formă variabilă (leucocite, celule musculare, secretorii ş.a.);
b) celule cu formă constantă (epiteliale, nervoase, osoase, eritrocite).
După prezenţa unui nucleu individualizat, distingem două tipuri de celule:eucariote şi procariote.
Alcătuirea celulei eucariote
Celula eucariotă reprezintă un sistem viu unitar constituit din trei elemente de bază: membrană, citoplasmă şi nucleu .
Membrana celulară
Membrana celulară, numită şi membrană plasmatică sau plasmalemă, este o peliculă subţire care vine în contact nemijlocit cu citoplasma . Are o grosime de aproximativ 10 nm şi poate fi vizualizată doar la microscopul electronic. Este alcătuită din lipide şi proteine. Moleculele de lipide sunt aşezate în două rânduri, formând un strat continuu, iar cele de proteine se afundă în stratul de lipide la diferite adâncimi. Unele penetrează stratul bilipidic, formând pori prin care pot trece substanţele solubile
în apă, altele străbat stratul bilipidic până la jumătate.La suprafaţa membranei celulei animale se află glicolipide şi glico-proteine, alcătuind glicocalixul cu rol de protecţie. Membrana celulei vegetale şi a celei micotice sunt protejate de un perete celular rigid. La plante acesta este format din celuloză, iar la ciuperci – din chitină.
Funcţiile plasmalemei:
– delimitarea conţinutului celulei de mediul extern. Graţie acestei funcţii, în celulă se menţine o anumită compoziţie chimică a citoplasmei;
– de barieră. Posedând o permeabilitate selectivă, plasmalema nu permite majorităţii compuşilor chimici să pătrundă liber în citoplasmă;
– unirea celulelor între ele.Unirea celulelor animale are loc prin excrescenţe sau cute – desmodesme,  iar a celor vegetale – prin canale umplute cu citoplasmă – plasmodesme (fig. 2.11-9);
– funcţia de recepţie. În plasmalemă se află proteine-receptori, care recepţionează informaţia din mediu, transmiţând-o în citoplasmă.
– de transport, care poate fi pasiv şi activ.
Transportul pasiv se realizează în direcţia gradientului 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 moleculele proteice ale
membranei (în cazul difuziunii apei,ionilor) sau cu participarea componenţilor lipidici ai acesteia (pentru substanţele solubile în grăsimi).Difuziunea facilitată este asigurată de proteine-transportatoare din membrană, care se leagă selectiv cu anumiţi ioni sau molecule, transportându-le prin membrană.
Transportul activ se face împotriva gradientului de concentraţie – din regiunea unde concentraţia atomilor sau a moleculelor este mai mică în regiunea unde concentraţia lor este mai mare. Acest transport suscită 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 numită fagocitoză, iar a lichidelor – pinocitoză. Evacuarea particulelor solide este o fagocitoză negativă, iar a lichidelor – pinocitoză negativă.
Citoplasma
Citoplasma constă din hialoplasmă, numită şi matrice, şi organite.Hialoplasma este mediul intern al celulei. Deşi la microscopul electronic pare a fi o masă omogenă, în realitate constă din două faze: lichidă şi solidă.Faza lichidă prezintă o soluţie coloidală de compuşi organici, aflaţi într-o con-
tinuă mişcare, asigurând deplasarea substanţelor şi a organitelor, schimbul de substanţe. Faza solidă se compune din fibre proteice subţiri, care împreună cu organitele tubulare şi fibrilare formează scheletul citoplasmatic – citoscheletul. El leagă organitele între ele, dând celulei o anumită formă.
Funcţiile. Consistenţa hialoplas-
mei determină forma celulei, constituind în acelaşi timp şi mediul ei intern,unde se desfăşoară multe din reacţiile celulare, asigură legătura dintre organite şi transportul intracelular.
Organitele celulare sunt compo-
nenţi permanenţi şi obligatorii ai majorităţii celulelor. Ele au o structură specifică şi îndeplinesc funcţii vitale importante. Deosebim organite cu membrană (reticulul endoplasmatic,aparatul Golgi, mitocondriile, lizozomii, plastidele, vacuolele) şi organite lipsite de membrană – amembranare (ri-bozomii, microfilamentele, microtuburile şi centrul celular).
Organite celulare membranare
Organite celulare cu membrană unică
Reticulul endoplasmatic (RE) prezintă un sistem ramificat de canale şi cisterne cu pereţi din membrane asemănătoare cu plasmalema . Se localizează, de regulă, în vecinătatea nucleului. În citoplasmă sunt prezente două tipuri de RE – granular (REG), dislocat în vecinătatea nucleului, şi agranular
(REA). Membranele canalelor şi cavităţilor RE granular, spre deosebire de cel agranular, poartă ribozomi.
Funcţiile. Pe lângă funcţia de transport, REG participă la sinteza proteinelor,iar REA – a lipidelor.
Aparatul Golgi (AG) constă din cisterne delimitate de membrane, dispuse câte 4-5 una peste alta, formând un dictiozom. Cisternele sunt dilatate la capete şi înconjurate de micro- şi macrovezicule, generate de către acestea.
Funcţia principală a AG este depozitarea şi transportarea produselor de sinteză ale celulei. Acestea se acumulează în cisternele AG, împachetându-se în vezicule membranare, apoi, pe măsura necesităţii, se desprind de cisterne şi trec în citoplasmă, unde sunt folosite pentru desfăşurarea activităţii vitale a
celulei sau sunt evacuate în afara ei, fiind utilizate de alte celule. AG este sediul formării lizozomilor.
Lizozomii sunt corpusculi de formă ovală de dimensiuni mici (cu un diametru de 0,5-1,0 µm), ce conţin fermenţi capabili să scindeze substanţele nutritive. Un lizozom poate conţine 30-50 de fermenţi, membrana lui fiind însă rezistentă la acţiunea acestora. Fermenţii sunt sintetizaţi în ribozomi, de unde,prin canalele reticulului endoplasmatic ajung în AG, în cisternele căruia şi se
formează lizozomii. Membrana lizozomilor este mai groasă decât a celorlalte organite şi este impermiabilă.Funcţiile lizozomilor constau în asigurarea digestiei intracelulare, depozitarea fermenţilor. Datorită capacităţii de digestie activă, lizozomii participă la înlăturarea părţilor deteriorate ale celulei, la resorbţia celulelor şi chiar a organelor. De exemplu, lizozomii digeră celulele cozii mormolocului la transformarea acestuia în broască.
Vacuolele prezintă vezicule sau cavităţi cu un conţinut lichid. În celulele animale vacuole sunt multe şi mici. În celulele vegetale tinere vacuolele de asemenea sunt mici şi numeroase, iar în cele bătrâne acestea se contopesc, formând o vacuole mare, delimitată de o membrană asemănătoare plasmalemei,
numită tonoplast. Conţinutul vacuolelor vegetale, numit suc celular, este o soluţie apoasă din compuşi organici şi minerali.
Funcţiile. Vacuolele celulei animale sunt responsabile de transportul substanţelor şi legătura dintre organite. În celula vegetală vacuolele menţin rigiditatea acesteia, servesc drept depozit pentru metaboliţii cu rol nutritiv (glucide,acizi organici, proteine) şi pentru cei toxici (nicotină, taninuri), pentru pigmenţi, asigură degradarea/digestia macromoleculelor şi a organitelor celulare îmbătrânite sau deteriorate.