Introducere
CITOLOGIA este stiinta care se ocupa cu studiul morfologic , anatomic si fiziologic al celulelor.
INCEPUTUL CERCETARILOR... In urma cu peste 300 de ani, englezul Robert Hooke (1665) a privit la un microscop rudimentar o sectiune printr-o bucata din scoarta stejarul de pluta si a observat niste camarute mici cu pereti rigizi. Aceste au primit numele de Celule (lat. cella = camera).
MULT MAI TARZIU... O data cu perfectionarea microscopului optic a devenit posibil studiul componentelor celulare: membrana , citoplasma , nucleul, cloroplastele , vacuolele etc. Structura simplificata a celulei a fost descrisa mai intai, la plante (M. Schleiden - 1838) si apoi, la animale (T.Schwann - 1839). Putin mai tarziu ei au formulat independent teoria celulara care sustine, in principal, ca toate plantele si animalele sunt alcatuite din celule nucleate, cresterea si dezvolatarea organismelor avand la baza inmultirea acestora. Descoperirea microscopului electronic a extins campul cercetarilor asupra componentelor celulare pana la dimensiunea macromoleculelor ( de ordinul nanometrilor - 1nm = 10 la -9 m). La nivelul structurilor electronice se verifica ideea unitatii materiei vii , intrucat dispar, in marea lor majoritate , deosebirile dintre celule diferitelor organisme.
IN CONCEPTIA ACTUALA , teoria celulara isi pastreaza principalele postulate:
-celula este unitatea biologica sctructurata si funcionala a materiei vii;
-ea intra in componenta tuturor organismelor, fiind cea mai mica unitate vie capabila sa se multiplice;
-nu exista viata in afara celulei;
-fiecare celula se naste dintr-o alta celula , se divide si moare ;
-celula apare ca un ansamblu de parti diferite care se gasesc intr-o stransa corelatie si interactiune, formand un tot unitar;
-celula este un sistem biologic, aflat intr-un permanent schimb de materie, informatie si energie cu mediul. CELULELE, fie ca au o existenta individuala, fie ca fac parte din organizarea unui individ pluricelular, au, in general, toate caracteristicile vietii.
Ele manifesta functii neintalnite in sistemele nevii ale materiei si anume:
-pot conserva mediul intern pe baza acumularii si transformarii materiei si a energiei , intr-o stare de echilibru;
-sintetizeaza compusi proprii dupa reguli precise ( un anumit cod);
-au capacitate de refacere si autoreproducere;
-manifesta reactii adaptative fata de conditiile variabile ale mediului.
FORMA CELULELOR. Forma celulelor difera in functie de pozitia si rolul pe care il indeplinesc. Ea este mai putin variata la plante decat la animale. Celulele pot fi: sferice, ovale, cubice, cilindrice , prismatice , poliedrice, stelate, fusiforme etc.
DIMENSIUNILE CELULELOR.Majoritatea celulelor nu se vad cu ochiul liber. Dimensiunea medie a celulelor vegetale si animale este de ordinul micronilor (10-100mu). Unele celule sunt foarte mici ( la om , 0,00005 mu). Altele celule sunt foarte mari (ovulul uman = 150 mu). Sunt si celule care se vad cu ochiul liber (celulele din fructul de pepene verde si portocala)
DURATA VIETII CELULARE este diferita. Astfel , la om , celulele hepatice traiesc 10-20 zile , globulele rosii - 120 zile ,iar globulele albe - 1-3 zile.
Comp Chimica Mat Vii
Intreaga substanta vie din celula se deosebeste de materia nevie printr-o serie de proprietati chimice. Celulele sunt alcatuite din unitati moleculare formate din atomi. In celula se gasesc peste 60 de elemente chimice , dintre care 16 sunt esentiale pentru viata, iar 6 dintre ele , C,H,N,O,P si S, sunt elemente de baza. Primele patru reprezinta 99% din masa si numarul atomilor din toate organismele. Oxigenul detine cea mai mare proportie, fiind necesar in respiratia majoritatii organismelor. Carbonul formeaza legaturi stabile cu alti atomi de carbon sau de alte tipuri, ceea ce face posibila varietatea compusilor organici din structura materiei vii, iar legaturile C - H constituie rezervele de energie folosita in procesele de oxido-reducere. Componentele chimice ale celulelor vii sunt: apa , straturile minerale si substantele organice. Ele se gasesc in proportii diferite in functie de tipul celulei, varsta , rol pe care il indeplinesc etc. APA - substanta indispensabila vietii - ocupa la majoritatea celulelor in jur de 60% din masa celulara. Ea este principalul solvent si mediu de dispersie al diferitelor substante. Apa ia parte la transportul substantelor in celula si la nueroase reactii chimice. Continutul in apa al diferitelor celule variaza foarte mult. O molecula de apa are un caracter polar, avand un pol pozitiv format din 2 atomi de H si un pol negativ, format din atomul de O2. Ea se compara deci ca un dipol.Molecula de apa se leaga prin legaturi de hidrogen . Apa este un excelent solvent pentru substante hidrofile substante hidrofobe au solubitatea redusa sau sunt insolubile; unele dintre acestea atrag insa moleculele de apa , ceea ce le permite sa ramana sub forma dispersata. SUBSTANTE MINERALE sunt prezente in solutie sub forma de ioni sau intra in diverse combinatii cum sunt : clorurile , carbonatii , fosfatii. Ele impregneaza unele membrane , polarizeaza membranele celulare, schimba proprietatile fizice ale protoplasmei etc. SUBSTANELE ORGANICE sunt: glucidele , lipidele , proteinele si acizii nucleici. GLUCIDELE se mai numesc si carbohidrati . Ele sunt produsii de asimilatie ai celulelor fotosintetizante si substantele de rezerva ale tuturor celulelor vii. Constituie principala sursa de energie a celulelor. Una dintre ele au si rol structural. Glucidele se gasesc in cantitati mai mari in celulele plantelor decat in celulele animalelor. Dintre glucidele complexe , amintim: -glucoza - rol structural si energetic la toate vietuitoarele; -amidonul -cea mai importanta substanta de rezerva din celulele vegetale; -glicogenul -substanta de rezerva din celulele animale , bacterii si ciuperci; -celuloza - substanta din structura peretelui celular la plante; -chitina -rol structural; LIPIDELE sunt o sursa inportanta de energie. Ele se gasesc sub forma de emulsii , iar uneori sunt depozitate in cantitati mari in diferite celule. Cele mai importante lipide sunt trigliceridele , care reprezinta sursa principala de energie folosita de animale si fosfolipidele, care intra in structura membranelor celulare. Proteinele sunt substante cu melocule mari , care se coaguleaza la temperaturi ridicate. Ele se gasesc in celula intr-o proportie mai mare decat celelalte substante organice si sunt cele mai importante. Proteinele constituie elementul de constructie al meteriei vii.Ele participa si la alcatuirea membranelor celulare impreuna cu lipidele ; de asemenea , au rol energetic, regleaza, diferite activitati, transporta unele substante. Proteinele sunt formate din aminoacizii . Se cunosc 20 de aminoacizi aceiasi la plante si animale. EXEMPLE de proteine sunt : clorofila (din cloroplaste) cheratina ( din par, unghii si coarne), miozina si actina ( din muschi) albumina (din ou) colagenul (din oase) hemoglobina si anticorpii (din sange). O categorie speciala de proteine o constituie ENZIMELE. Ele sunt substante proteice care determina viteza si succesiunea proceselor metabolice din celule. Fiecare enzima actioneaza numai asupra unei anumite substante numita substrat. Enzima si substratul trebuie sa se potriveasca precum chia in broasca. ACIZII NUCLEICII sunt macromolecule complexe prezente, mai ales in nucleu. Ei au rol in sinteza moleculelor proteice si in transimiterea caracterelor ereditare. Se cunosc 2 acizi nuleici : acidul dezoxribonucleic (ADN) si acidul ribonucleic (ARN).
