🔬

Biologie celulară

Celula — unitatea de bază a vieții

Structura celulei procariote și eucariote, organitele celulare, membrana, nucleul, citoscheletul.

Capitole Formule Teste Scheme

Teoria celulară

  1. Toate organismele vii sunt alcătuite din celule (Schleiden & Schwann, 1838–1839)
  2. Celula este unitatea structurală și funcțională a vieții
  3. Orice celulă provine dintr-o celulă preexistentă (Virchow, 1855)

Celula procariotă vs. eucariotă

CaracteristicăProcariotă (bacterii)Eucariotă (animale, plante, fungi)
Nucleu delimitat de membranăAbsentPrezent
Material geneticADN circular în citoplasmă (nucleoid)ADN liniar în nucleu
Organite membranoaseAbsentePrezente (mitocondrii, RE, Golgi…)
Dimensiuni1–10 μm10–100 μm
Ribozomi70S80S (citoplasmă), 70S (mitocondrii)
ExempleBacterii, arheePlante, animale, ciuperci, protiste

Membrana celulară (plasmalema)

Structura: model mozaic fluid (Singer & Nicholson) — dublu strat fosfolipidic cu proteine incluse.

Componente:

  • Fosfolipide — cap polar (hidrofil) + coadă nepolarizată (hidrofobă); asigură fluiditate
  • Colesterol — reglează fluiditatea membranei (mai rigid la T ridicată, mai fluid la T scăzută)
  • Proteine — integrale (traversează dublu strat) și periferice
    • Transportori, receptori, enzime, glicoproteine (identitate celulară)

Funcții:

  • Permeabilitate selectivă (bariereă pentru ioni și molecule mari)
  • Transport activ (cu consum de ATP) și pasiv (difuzie, osmoză)
  • Comunicare celulară (receptori)

Tipuri de transport:

TipDirecțieEnergieExemple
Difuzie simplăgradient concentrațiefără ATPO₂, CO₂, lipide
Osmozăapă → concentrație mai marefără ATPH₂O prin acvaporine
Difuzie facilitatăgradient, prin proteine-canalfără ATPglucoză, aminoacizi
Transport activcontra gradientuluiATPNa⁺/K⁺-ATPaza
Endocitoză / exocitozămasă de materialATPfagocitoză, secreție

Nucleul

Componente:

  • Înveliș nuclear — dublu membranar, cu pori nucleari (schimb ARNm, proteine)
  • Nucleoplasmă — mediu apos cu proteine și factori de transcripție
  • Cromatina — ADN + histone (eucromatină = activă; heterocromatină = condensată/inactivă)
  • Nucleolul — sinteză ARNr; dispare în mitoză

Funcție: depozitarea și transmiterea informației genetice; controlul activității celulare.


Citoplasma și organitele

Ribozomii

  • Sinteză proteică (translație)
  • Liberi (proteine pentru citoplasmă) sau legați de RE rugos (proteine de secretat)
  • Alcătuiți din ARNr + proteine (subunitate mare + mică)

Reticulul endoplasmatic (RE)

  • RE rugos (cu ribozomi): sinteză și transport proteine
  • RE neted (fără ribozomi): sinteză lipide, detoxifiere, stocare Ca²⁺

Aparatul Golgi

  • Modificare, sortare și împachetare proteine și lipide
  • Produce lizozomi, vezicule de secreție

Lizozomii

  • Conțin enzime hidrolitice (pH acid, ~5)
  • Digestie intracelulară (autofagie, fagocitoză)

Mitocondriile

  • Producere ATP prin respirație celulară (fosforilare oxidativă)
  • Dublu membranar: membrană externă + internă (criste mitocondiale)
  • Au propriul ADN circular și ribozomi 70S → origine endosimbiotică
  • Matrice mitocondrială: ciclul Krebs, oxidarea acizilor grași

Plastidele (celula vegetală)

  • Cloroplaste: fotosinteză; membrană dublă + tilacoide (grana) + stromă
    • Propriul ADN, origine endosimbiotică
  • Cromoplaste: pigmenți (carotenoizi) — culori flori, fructe
  • Leucoplaste: stocare (amiloplaste → amidon, elaioplaste → uleiuri)

Vacuola (celula vegetală)

  • Ocupă 80–90% din volumul celulei mature
  • Tonoplast = membrana vacuolei
  • Conținut: suc vacuolar (apă, săruri, pigmenți, tanin, acizi organici)
  • Funcții: turgescență, stocare, detoxifiere

Peretele celular (celula vegetală, bacterii, fungi)

  • Celula vegetală: celuloză (→ microfibrile) + pectine + lignină
  • Fungi: chitină
  • Bacterii: peptidoglican
  • Funcții: suport, protecție, formă; nu selectiv pentru apă și soluti mici

Centrul celular (centriolii)

  • Prezent la celulele animale și la alge inferioare
  • Rol în formarea fusului de diviziune (mitotică, meiotică)

Celula vegetală vs. animală

CaracteristicăCelula vegetalăCelula animală
Perete celularCeluloză — DAAbsent
Vacuolă mareDA (centrală)Mică sau absentă
CloroplasteDA (în celulele verzi)Absente
CentrioliAbsente (la angiospermae)Prezente
LizozomiRare (tonoplasmă similară)Frecvente
FormaRegulată, fixăVariabilă

La examen

  • Celula procariotă ≠ nucleu delimitat de membrană; eucariotă = nucleu adevărat
  • Mitocondria și cloroplastul au ADN propriu → teoria endosimbiozei
  • Transport activ = ATP; difuzie/osmoză = fără ATP
  • RE rugos → sinteza proteinelor secretate; RE neted → lipide
  • Vacuola vegetală → turgescență → presiune osmotică