🔬
Biologie celulară
Celula — unitatea de bază a vieții
Structura celulei procariote și eucariote, organitele celulare, membrana, nucleul, citoscheletul.
Teoria celulară
- Toate organismele vii sunt alcătuite din celule (Schleiden & Schwann, 1838–1839)
- Celula este unitatea structurală și funcțională a vieții
- Orice celulă provine dintr-o celulă preexistentă (Virchow, 1855)
Celula procariotă vs. eucariotă
| Caracteristică | Procariotă (bacterii) | Eucariotă (animale, plante, fungi) |
|---|---|---|
| Nucleu delimitat de membrană | Absent | Prezent |
| Material genetic | ADN circular în citoplasmă (nucleoid) | ADN liniar în nucleu |
| Organite membranoase | Absente | Prezente (mitocondrii, RE, Golgi…) |
| Dimensiuni | 1–10 μm | 10–100 μm |
| Ribozomi | 70S | 80S (citoplasmă), 70S (mitocondrii) |
| Exemple | Bacterii, arhee | Plante, 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:
| Tip | Direcție | Energie | Exemple |
|---|---|---|---|
| Difuzie simplă | gradient concentrație | fără ATP | O₂, CO₂, lipide |
| Osmoză | apă → concentrație mai mare | fără ATP | H₂O prin acvaporine |
| Difuzie facilitată | gradient, prin proteine-canal | fără ATP | glucoză, aminoacizi |
| Transport activ | contra gradientului | ATP | Na⁺/K⁺-ATPaza |
| Endocitoză / exocitoză | masă de material | ATP | fagocitoză, 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
| Caracteristică | Celula vegetală | Celula animală |
|---|---|---|
| Perete celular | Celuloză — DA | Absent |
| Vacuolă mare | DA (centrală) | Mică sau absentă |
| Cloroplaste | DA (în celulele verzi) | Absente |
| Centrioli | Absente (la angiospermae) | Prezente |
| Lizozomi | Rare (tonoplasmă similară) | Frecvente |
| Forma | Regulată, fixă | Variabilă |
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