Postulatele de bază ale teoriei celulare. Celula a fost descoperită în a. 1665 de cercetătorul englez R. Hoocke care a privit la microscopul perfecţionat de el o secţiune printr-un dop de plută. El a numit „cămăruţele” observate la microscop cella, de unde a şi provenit denumirea de celulă. Mai târziu, structura celulară a plantelor a fost confirmată de cercetătorul italian M. Malpighi (1675) şi de cel englez N. Grew (1682). În 1674, microscopistul olandez A. van Leenwenhoek descoperă organismele unicelulare: infuzoriile,bacteriile, amibele. Perfecţionarea tehnicii microscopice a permis descoperi-
rea organitelor celulare. Sistematizând cunoştinţele acumulate despre structura celulei, cercetătorii germani M. Schleiden şi Th. Schwann au formulat teoria celulară, dezvoltată ulterior de biologul şi medicul german R. Virchow.
Astăzi, postulatele de bază ale teoriei celulare se formulează astfel:
1. Celula este unitatea structurală, funcţională şi de dezvoltare a tuturor organismelor vii.
2. Celulele tuturor organismelor vii se aseamănă din punct de vedere al structurii şi al compoziţiei chimice.
3. Celulele se înmulţesc numai prin diviziune.
4. Într-un organism pluricelular, celulele sunt specializate după funcţii, formând ţesuturi.
Macroelementelor (O, C, H, N) le revin aproape 98% din toate elementele chimice din celulă. Ele mai sunt numite elemente biogene sau organogene,deoarece sunt indispensabile la sinteza compuşilor organici.
Microelementele constituie 2-3% din toate elementele chimice din compoziţia celulei. Din acest grup fac parte: Na, P, Mg, Ca, Fe, K, S, Cl.
Ultramicroelementele se conţin în celulă în cantităţi extrem de mici. Printre aceste elemente chimice se numără Cu, Zn, I, F, Mn, Si ş.a.
Rolul elementelor chimice în activitatea vitală a celulei nu depinde de conţinutul lor. Astfel, microelementele şi ultramicroelementele joacă un rol extrem de important în viaţa celulei. Ele sunt parte componentă a fermenţilor, hormonilor, vitaminelor fără de care este imposibilă activitatea vitală a celulelor şi a organismului în ansamblu.
anorganici şi organici.
Compoziţia anorganică a celulei
Apa este cel mai răspândit compus anorganic din celulele majorităţii organismelor. Ea este conţinută în celule în stare liberă şi legată. Formei libere îi revin 95% din cantitatea totală de apă din celulă, iar celei legate doar 4-5%.
Funcţiile biologice ale apei:
– transportator al substanţelor;
– reglator al bilanţului termic. Datorită faptului că este un bun conducător de căldură, apa asigură repartizarea uniformă a acesteia între celulele corpului.Pentru ruperea legăturilor de hidrogen, ce leagă moleculele de apă între ele, se cere o cantitate mare de energie. De aceea, evaporând apa, celula se protejează de supraîncălzire;
– solvent pentru substanţele ce pătrund sau sunt evacuate din celulă;
– mecanică. Întrucât nu se comprimă, determină volumul şi rigiditatea ce-
lulelor;
– sintetică. Participă ca substrat la sinteza biopolimerilor;
– energetică. Serveşte ca donor de electroni în procesul de fotosinteză.
Sărurile minerale se conţin în materia vie sub formă de cationi (K + , Na + ,Ca 2+ , Mg 2+ , NH3 + etc.) şi anioni (Cl – , HPO4 2– , HCO3 – , NO3 – etc.). Concentraţia cationilor şi anionilor în celulă şi în afara ei este diferită, generând potenţialul de acţiune care stă la baza excitaţiei nervoase şi musculare.
Funcţiile biologice ale ionilor anorganici:
– bioelectrică, ce ţine de apariţia diferenţei de potenţial la nivelul membranei celulare: în celulă prevalează ionii de K + , iar în afara ei – ionii de Cl – şi de Na + ;
– structurală. Ionii metalelor intră în compoziţia macromoleculelor de proteine, acizilor nucleici, clorofilei, hemoglobinei ş.a.;
– reglatoare. Ionii metalelor se leagă de fermenţi, influenţând activitatea acestora;
– de transport. Ionii unor metale participă la transportul electronilor sau al unor molecule simple. De exemplu, cationii de Fe 2+ din hemoglobină fixează oxigenul asigurând transportarea lui în corpul animalelor;
– mecanică. De exemplu, cationul de Ca 2+ şi anionul PO4 3– intră în compoziţia fosfatului de calciu din oase, care determină rezistenţa lor mecanică.
rea organitelor celulare. Sistematizând cunoştinţele acumulate despre structura celulei, cercetătorii germani M. Schleiden şi Th. Schwann au formulat teoria celulară, dezvoltată ulterior de biologul şi medicul german R. Virchow.
Astăzi, postulatele de bază ale teoriei celulare se formulează astfel:
1. Celula este unitatea structurală, funcţională şi de dezvoltare a tuturor organismelor vii.
2. Celulele tuturor organismelor vii se aseamănă din punct de vedere al structurii şi al compoziţiei chimice.
3. Celulele se înmulţesc numai prin diviziune.
4. Într-un organism pluricelular, celulele sunt specializate după funcţii, formând ţesuturi.
Compoziţia atomară a celulei
În celulele organismelor s-au descoperit în jur de 70 de elemente chimice din cele 110 câte numără sistemul periodic. După conţinutul procentual în celulă, acestea se împart în trei grupe: macroelemente, microelemente şi ultramicro elemente.Macroelementelor (O, C, H, N) le revin aproape 98% din toate elementele chimice din celulă. Ele mai sunt numite elemente biogene sau organogene,deoarece sunt indispensabile la sinteza compuşilor organici.
Microelementele constituie 2-3% din toate elementele chimice din compoziţia celulei. Din acest grup fac parte: Na, P, Mg, Ca, Fe, K, S, Cl.
Ultramicroelementele se conţin în celulă în cantităţi extrem de mici. Printre aceste elemente chimice se numără Cu, Zn, I, F, Mn, Si ş.a.
Rolul elementelor chimice în activitatea vitală a celulei nu depinde de conţinutul lor. Astfel, microelementele şi ultramicroelementele joacă un rol extrem de important în viaţa celulei. Ele sunt parte componentă a fermenţilor, hormonilor, vitaminelor fără de care este imposibilă activitatea vitală a celulelor şi a organismului în ansamblu.
Compoziţia moleculară a celulei
Elementele chimice intră în compoziţia celulelor sub formă de compuşianorganici şi organici.
Compoziţia anorganică a celulei
Apa este cel mai răspândit compus anorganic din celulele majorităţii organismelor. Ea este conţinută în celule în stare liberă şi legată. Formei libere îi revin 95% din cantitatea totală de apă din celulă, iar celei legate doar 4-5%.
Funcţiile biologice ale apei:
– transportator al substanţelor;
– reglator al bilanţului termic. Datorită faptului că este un bun conducător de căldură, apa asigură repartizarea uniformă a acesteia între celulele corpului.Pentru ruperea legăturilor de hidrogen, ce leagă moleculele de apă între ele, se cere o cantitate mare de energie. De aceea, evaporând apa, celula se protejează de supraîncălzire;
– solvent pentru substanţele ce pătrund sau sunt evacuate din celulă;
– mecanică. Întrucât nu se comprimă, determină volumul şi rigiditatea ce-
lulelor;
– sintetică. Participă ca substrat la sinteza biopolimerilor;
– energetică. Serveşte ca donor de electroni în procesul de fotosinteză.
Sărurile minerale se conţin în materia vie sub formă de cationi (K + , Na + ,Ca 2+ , Mg 2+ , NH3 + etc.) şi anioni (Cl – , HPO4 2– , HCO3 – , NO3 – etc.). Concentraţia cationilor şi anionilor în celulă şi în afara ei este diferită, generând potenţialul de acţiune care stă la baza excitaţiei nervoase şi musculare.
Funcţiile biologice ale ionilor anorganici:
– bioelectrică, ce ţine de apariţia diferenţei de potenţial la nivelul membranei celulare: în celulă prevalează ionii de K + , iar în afara ei – ionii de Cl – şi de Na + ;
– structurală. Ionii metalelor intră în compoziţia macromoleculelor de proteine, acizilor nucleici, clorofilei, hemoglobinei ş.a.;
– reglatoare. Ionii metalelor se leagă de fermenţi, influenţând activitatea acestora;
– de transport. Ionii unor metale participă la transportul electronilor sau al unor molecule simple. De exemplu, cationii de Fe 2+ din hemoglobină fixează oxigenul asigurând transportarea lui în corpul animalelor;
– mecanică. De exemplu, cationul de Ca 2+ şi anionul PO4 3– intră în compoziţia fosfatului de calciu din oase, care determină rezistenţa lor mecanică.
Комментариев нет:
Отправить комментарий