CELULA - Membrana plasmatica, Citoplasma

CELULA

-unitatea structurala si functionala a oricarui organism

-initial toate celulele au forma globulara (globulele sangelui, celulele cartilaginoase) deoarece provin din ovul (sferic) ulterior se diferentiaza in functie de rol: cilindrice, cubice, prismatice (celulele epiteliale), fusiforme (fibrele musculare) stelate (neuronul)

-dimensiunea medie este de 20-30µ cea mai mare ovulul 200µ cea mai mica spermatozoid 5µ in diametru

-celula este alcatuita din mambrana plasmatica (plasmalema), citoplasma si nucleu

1. Membrana plasmatica

-se formeaza prin diferentierea citoplasmei la periferia celulei, asigura integritatea si individualitatea celulei, delimiteaza forma celulei, este polarizata electric pozitiv pe fata externa (Na⁺K⁺) negativ pe cea interna (Cl^- HCO₃^-) are o structura trilaminata fosfolipoproteica (un bistrat lipidic in care sunt inserate proteine extrinseci si intrinseci-superficiale si transmembranare) datorita structurii are permeabilitate selectiva adica lasa sa treaca liber numai lipidele iar proteinele, glucidele, ionii trec mediat (proteine transportor)

2. Citoplasma

-masa celulara cuprinsa intre membrana si nucleu; este un sistem coloidal alcatuit din doua faze: mediu de dispersie-apa si faza dispersata-micelele organice aflate in miscare browniana. Are o parte nestructurata-hialoplasma si o parte structurata in organite comune tuturor celulelor si organite specifice anumitor tipuri de celule

Organite comune:

a)        Aparatul Golgi(AG) este un sistem de discuri suprapuse, turtite ca monedele intr-un fisic care lasa la capete vezicule cu produsi de secretie. Se afla in apropierea nucleului. este dezvoltat in celulele secretoare (glandulare) care elaboreaza produsi de secretie

b)        Reticulul endoplasmatic(RE) este o retea de canalicule care se interpune intre membrana plasmatica si membrana externa a nucleului. Este un sistem de transport si are rol mecanic mentinand forma celulei. Poate fi neted (sinteza lipidelor) sau rugos (sinteza proteinelor)

c)        Mitocondriile (Mt) sunt sferice sau bastonase cu rol de a produce energie stocata sub forma de ATP. In ele se produce glicoliza (arderea glucozei pana la CO₂ si H₂O + energie). Au o membrana externa si una interna care se pliaza formand cute-criste pe care se afla enzime oxidoreducatoare. In interior exista stroma

d)        Ribozomii(Rb) sunt particule ribonucleoproteice (ARN si proteine) decoperite de G.E. Palade (Pr.Nobel). Sunt sferici liberi in citoplasma sau atasati de membranele RE formand reticulul endoplasmatic rugos. Sunt sediul sintezei proteice. Au o unitate mica si una mare.

e)        Lizozomii (Lz) sunt vezicule ce contin enzime hidrolitice cu rol in digestia intracelulara

f)         Centrozomul (Cz) sau centrul celular lipseste in celulele care nu se divid-neuronul deoarece are rol in formarea fusului de diviziune E format din doi centrioli perpendiculari unul pe celalalt si se afla in apropierea nucleului

3. Nucleul

-este sferic sau ia forma celulei in care se afla. ocupa Ľ-⅓ din volumul celulei Etse impins la periferie si este lenticular in celulele adipoase care acumuleaza central grasimi. Are o membrana dubla strabatuta de pori-cariolema. In interior se afla carioplasma(nucleoplasma) alcatuita din granulatii fine de cromatina (AND,ARN proteine, lipide,ioni de Mg) In timpul diviziunii cromatina se condenseaza si formeaza cromozomii. nucleul coordoneaza activitatea celulei si poarta informatia genetica deoarece contine peste 90% din AND celular. AND se mai gaseste si in mitocondrii si cloroplaste. In centru exista 1-2 nucleoli mai condensati decat nucleoplasma

Organite specifice celulei vegetale

1. Plastidele-cloroplastele (verzi)-culoare frunze

cromoplastele (galbene rosii portocalii)-culoare petale, fructe

leucoplastele (incolore, depoziteaza substante-amidon=amiloplaste)

Cloroplastele sunt sferice sau ovale cu o membrana dubla. Cea interna se invagineaza si formeaza lamele tilacoidale pe care se afla dispuse lamelele granare suprapuse. Grana contin clorofila care realizeaza faza de lumina a fotosintezei. In interiorul Cl exista stroma care contine ADN si Rb.

2. Peretele celular exista numai la plante, bacterii si ciuperci. la plante si bacterii este format din celuloza, hemiceluloza si pectina iar la ciuperci din chitina. este permeabil pentru apa. pe fata interna se ingroasa secundar cu lignina, suberina, substante impermeabile, rigide. Forma celulei vegetale variaza mai putin decat a celulei animale datorita rigiditatii peretelui
3. Vacuolele depoziteaza sucuri celulare apa si substante de rezerva sau in exces. Cand celula e batrana are putine vacuole mari 1-2 cand celula este tanara are multe vacuole mici

Organite specifice celulei animale

1. Corpusculii Nissl(corpi tigroizi) specifici neuronului sunt mase dense de RER cu rol in sinteza proteinelor
2. Neurofibrilele specifice neuronului formeaza o retea cu rol mecanic si de transport pe toata intinderea neuroplasmei
3. Miofibrilele sunt specifice fibrei musculare striate, sunt formate din filamente contractile de actina si miozina si au rol in contractie

DIVIZIUNEA CELULARA

-diviziunea poate fi directa (la bacterii) prin fragmentare=aparitia unui perete despartitor sau prin gatuire (strangulare) cand celula mama se subtiaza la mijloc, se separa materialul genetic in doua si apoi se taie toata masa celulara in doua (bacterii, drojdii)

sau poate fi indirecta deoarece are loc intai diviziunea nucleului si apoi a citoplasmei si membranei=diviziune cariokinetica care e de doua tipuri mitotica si meiotica

Diviziunea mitotica=mitoza

are loc in celulele somatice si duce la formarea a doua celule fiice cu acelasi nr de cromozomi ca si celula mama. are loc pentru pastrarea constanta a nr de cromozomi in aceeasi specie

Are loc in urmatoarele faze:

profaza: se dezorganizeaza membrana nucleara. Se organizeaza calotele si fibrele fusului de diviziune. se evidentiaza cromozomii care se prind prin centromer de fibrele fusului de diviziune

metafaza: cromozomii sunt la maximum condensati si dispusi in planul ecuatorial al celulei in placa metafazica. Sunt formati din doua cromatide deci sunt bicromatidici. La sfarsitul metafazei se separa cromatidele surori si cromozomii devin monocromatidici

anafaza: cromozomii migreaza spre poli ; sunt la jumatatea drumului

telofaza: cromozomii au ajuns la poli se dezorganizeaza fusul se reorganizeaza membrana nucleara si se formeaza nucleul in fiecare celula fiica. se imparte in final citoplasma in doua=cariokineza

Urmeaza interfaza. in ea are loc dublarea cantitatii de AND-fiecare cromozm isi sintetizeaza cromatida sora si cromozomii devin bicromatidici dar nu sunt evidentiati (nu se vad in nucleu). Interfaza dureaza cel mai mult din viata unei celule. acum celula sintetizeaza proteine si creste

Diviziunea meiotica=meioza

are loc in celulele reproducatoare. vor rezulta dintr-o celula mama 4 celule fiice cu nr de cromozomi redus la jumatate fata de celula mama. Gametii haploizi isi vor reface garnitura dubla de cromozomi prin fecundatie. zigotul va avea un set de cromozomi de la mama si unul de la tata. Are loc in doua etape etapa reductionala in care are loc propriu zis reducerea la haploidie si una ecvationala care este practic o diviziune mitotica in celule haploide

ProfazaI cromozomii bicromatidice se unesc in perehi formand tetrade(4 cromatide doua de la mama doua de la tata)

MetafazaI se grupeaza in planul ecuatorial si la sfarsitul ei cromozomii raman bicromatidici

AnafazaI cromozomii bicromatidici migreaza spre poli

TelofazaI Se formeaza doi nuclei la poli si se divide si citoplasma se formeaza doua celule haploide cu nr de cromozomi redus la jumatate fata de celula mama

etapa a doua are exact aceleasi faze dar in interfazaII nu se mai dubelaza cantitatea de AND. La sfarsitul ei rezulta 4 celule fiice cu acelasi nr de cromozomi ca si cele doua celule rezultate in etapa anterioara

EREDITATE SI VARIABILITATE

ereditate=capacitatea unui organism de a poseda si transmite o informatie genetica in descendenta informatie genetica=totalitatea insusirilor structurale functionale si comportamentale stocate in ADN din nucleul spermatozoidului si ovulului

variabilitate=capacitatea oricarui individ de a se diferentia de oricare altul printr-un set de caracteristici ereditare si dobandite, neereditare

Mendel a incrucisat mazare cu boabe netede cu mazare cu boabe zbarcite. A observat ca in prima generatie se obtin numai boabe netede iar in a doua generatie se obtin 3 sferturi boabe netede sin un sfert boabe zbarcite. El a numit aspectul neted dominant si pe cel zbarcit recesiv.Pentru un caracter-forma boabelor raportul de transmitere este de 3D:1r. 25% din boabe sunt netede homozigote (au gena numai dominanta), 50% sunt netede heterozigote (au si alela D si alela r-nu se manifesta in stare heterozigota) si 25% sunt zbarcite homozigote (au numai gena recesiva)

Legea I: gametii sunt intotdeauna puri din punct de vedere genetic-au o singura gena, alela

Incrucisand boabe netede si galbene (DD) cu boabe zbarcite si verzi (rr) a obtinut in prima generatie numai boabe netede si galbene heterozigote (Dr) iar in a doua generatie 9DD:3Dr:3rD:1rr adica 9 netede si galbene 3 netede si verzi 3 zbarcite si galbene si 1 zbarcit si verde

Legea II: Fiecare pereche de factori ereditari (gene) segrega independent de alte perechi raportul fiind de 3D:1r pentru un caracter si 9:3:3:1 pentru doua caractere

Morgan a studiat pe musculita de otet (Drosophila melanogaster) deoarece se inmulteste repede, are descendenta ridicata, se cultiva pe medii ieftine, are putini cromozomi-8- iar in celulele glandelor salivare are cormozomi uriasi=politeni are peste 500 de mutatii identificate

Teza I a teoriei cromozomiale: Genele sunt plasate in acelasi cromozom intr-o succesiune liniara si se transmit toate odata, in bloc=link-age Ex. genele pentru culoarea corpului si forma aripilor

Teza II: in timpul meiozei cromozomii omologi schimba reciproc fragmente cromozomale si daca ele contin alele diferite are loc fenomenul de schimb reciproc, recombinare genetica sau crossing over Ex: genele pentru culoarea corpului si forma aripilor

SISTEMATICA

REGNUL MONERA=PROCARIOTA

nu au nucleu, au perete celular, sunt imobile sau cu cili,flageli, diviziune directa, formeaza spori de rezistenta, sunt heterotrofe sau autotrofe, aerobe sau anaerobe, cele sferice se numesc cocci cele bastonase se numesc bacili iar cele spiralate se numesc spirochete

ex. baciul fanului, bacilul tetanosului, stafilococci, streptococci, vibrion holeric, spirocheta sifilisului

unele sunt patogene (ciuma, lepra, tuberculoza, febra tifoida, toxinfectii alimentare-salmonella, pneumonia) altele utile-bacterii fermentative-fermentatia lactica, alcoolica, acetica

REGNUL PROTISTA

Increngatura Alge Verzi Chlorophyta

uni sau pluricelulare de apa dulce (Chlorella, Spirogyra-matasea broastei) sau sarata (Ulva lactuca-salata de mare)

corpul lor nu este diferentiat si se numeste tal poate fi simplu(Spirogyra) sau ramificat(Cladophora) solitare sau coloniale Volvox aureus. Diatomee (diatomit)

contin clorofila si fac fotosinteza inmultire asexuata sau sexuata prin izogamie

Increngatura Alge Rosii Rodophyta

contin pigmentul rosu ficoeritrina

Ceramium rubrum, Porphyra

inmultire sexuata oogamie si asexuata prin rodospori

Increngatura Alge brune Feophyta

contin pigmentul brun fucoxantina

se inmultesc asexuat si sexuat prin oogamie

Cystoseira barbata, Fucus, Laminaria, Sargassum

Increngatura Euglenophyta

Euglena viridis-euglena verde

unicelulara, se hranesc autotrof la lumina heterotrof la intuneric, un nucleu, flagel, vacuola pulsatila, stgma(capteaza lumina), unele sunt parazite

Increngatura Zooflagelate=Zoomastigine

parazite Giardia intestinalis, Trypanosoma gambiense (boala somnului)

Increngatura Ciliophora

au cili pe toata suprafata corpului au un macronucleu si un micronucleu cu rol in reproducere au gura=citostom si por anal

Ex Paramoecium caudatum

Increngatura Rizopode

au pseudopode pentru deplasare si hranire=fagocitoza, heterotrofe, unele sunt parazite

Ex. Amoeba proteus, Entamoeba histolitica, foraminiferi (creta) radiolari (radiolarit)

Increngatura Sporozoare

parazite la animale(babesioze la bovine, coccidioze la iepuri si pasari, malaria la om)

Ex. Plasmodium malariae este transmis de tantarul Anofel (sporozoizi)

Regnul Fungi-Ciuperci

imobile cu corpul format din celule alungite numite hife care formeaza un miceliu, nu au clorofila sunt heterotrofe saprofite sau parazite se inmultesc asexuat sau sexuat

Arhimicete: microscopice, parazite la plante

Zigomicete: Mucegaiul alb(Mucor mucedo) Mana vitei de vie(Plasmopara viticola)

Ascomicete: Drojdia de bere (Saccharomyces cerevisiae) si a vinului (S. ellipsoideus)

Mucegaiul verde albastrui (Penicillium notatum) Cornul secarei (Claviceps puprpurea) sbarciogul comestibil

Bazidiomicete: miceliu septat pluricelular

Rugina graului (Puccinia graminis) Taciunele porumbului (Ustilago maydis) altele sunt comestibile ciuperca de camp Psalliota campestris sau otravitoare Amanita muscaria-palaria sarpelui

Regnul Plantae

Muschi Briophyta

muschi hepatici -fierea pamantului si muschi frunzosi-muschiul de pamant

Ferigi Pteridophyta

au corm (radacina, tulpina subterana=rizom, frunze) apar vase conducatoare traheide si vase liberiene. predomina faza diploida faza haploida fiind redusa la protal

Licopodiate: pedicuta(Lycopodim clavatum)

Equisetate:Coada calului(Equisetum arvense)

Filicate: Feriga comuna(Dryopteris filix-mas)

Increngatura Gymnospermatophyta

samanta nu este acoperita in fruct, florile sunt reprezentate de conuri

cicadale:Cycas revoluta

gingoale:Ginkgo biloba

Conifere: bradul, molidul, pinul, tisa, zada, sequoia

Increngatura Angyospermatophyta

samanta este acoperita in fruct, au flori cu invelis floral si elemente masculine si feminine in aceeasi floare(hermafrodite), fecundatia este dubla. Dicotiledonatele au fascicule liberolemnoase dispuse regulat pe un cerc 3-6, cresc in grosime Monocotiledonatele au fascicule numeroase dispuse neregulat care nu cresc in grosime. Frunzele au nervatiune palmata sau penata la discotiledonate, paralela la monocotiledonate

Dicotiledonate:

Fam Rozacee: pomi fructiferi, capsun, maces

Fam Papilionacee: mazare fasole, salcam, trifoi, lucerna

Fam Asteracee: floarea soarelui salata musetel crizantema dalie papadia

Fam Crucifere(Brassicacee) varza ridichea conopida mustarul

Fam ranunculacee: piciorul cocosului bujorul

Fam Umbelifere: morcov telina marar patrunjel

Fam Solanacee: cartof rosie vanata ardei tutun petunia

Fam Chenopodiacee: sfecla spanac

Fam Fagacee: stejar fag castan

Monocotiledonate

Fam Poacee: cereale

Fam Liliacee: ceapa usturoi lalea crin zambila lacramioare

Fam Iridacee: stanjenel brandusa de primavara(sofran) gladiola

Fam Amarilidacee: ghiocel narcisa, brandusa de toamna

Regnul Animalia

Spongieri: in apa, fixati, au oscul=por mare si pori inhalanti, schelet silicios sau calcaros au endoderm si ectoderm si celule cu guleras si flagel=coanocite

Ex. buretele de baie (Euspongia officinalis)

Celenterate cnidari): au ectoderm si endoderm separate de o masa gelatinoasa numita mezoglee. in apa, simetrie radiara, au forma fixata=polip si libera=meduza

Clasa Hidrozoare: Hydra viridis=hidra de apa dulce

Clasa Scifozoare: Aurelia aurita=meduza de apa rece

Clasa Antozoare: Corali, actinii

Viermi lati(Platelminti): ectoderm endoderm si mezoderm incepand cu ei toate animalele sunt tridermice

Clasa Turbelariate: planaria (Dendrocaelium lacteum)

Clasa Trematode: viermele de galbeaza (Fasciola hepatica)

Clasa Cestode: Taenia saginata la om Taenia solium la porc

Viermi cilindrici(Nematelminti): se separa orificiul bucal de cel anal

Clasa Rotiferi

Clasa Gastrotrichi

Clasa Nematode: Ascaris lumbricoides(limbricul), oxiuri, Trichinella spiralis

Viermi inelati(Anelide): corp format din inele sisteme nervos circulator dezvolate

Clasa Polichete: Nereis diversicolor are parapode si cheti infipti in ele

Clasa Oligochete: Lumbricus terestris(rama) nu are parapode are numai cheti

Clasa Hirudinee:Hirudo medicinalis(lipitoarea) nu are parapode si cheti

Moluste(Mollusca): corp format din cap masa viscerala si picior turtit la melci, lama de topor la scoici , transformat in brate bucale la caracatita. masa viscerala are o rasfrangere a tegumentului numita manta. Intre ea si corp exista o cavitate in caresunt adapostite branhiile. sexe separate dar si hermafrodite

Clasa Amfineurieni: Chiton marginatus

Clasa Lamelibranhiate: midia, stridia, scoica de lac, pieptenele lui Jacob

Clasa Gasteropode:melcul de livada, limax ghiocul

Clasa Cefalopode: caracatita, sepia, calmarul

Artropode(Arthropoda) picioare articulate corp segmentat in cap torace si abdomen au exoschelet chitinos

Clasa Arahnide: cefalotorace+abdomen; o pereche de chelicere, 4 perechi de picioare, paianjen scorpion capusa sarcoptul raiei

Clasa Crustacei: 2 perechi de antene, cefalotorace si abdomen, 5 perechi de picioare, racul creveta homarul crabul

Clasa Miriapode: o pereche de antene corp segmentat, fiecare segment are o pereche de picioare urechelnita

Clasa Insecte: cap torace si abdomen, 2 perechi de aripi, 3 perechi de picioare, metamorfoza muste tantari albine furnici fluturi lacuste libelule gandaci

Vertebrate:

Pesti: acvatici, respiratie branhiala, solzi ososi infipti in tegument, gura este subterminala la rechin si terminala la crap. Inotatoarea codala este inegala la rechin. Inotatoarele sunt perechi(2) si neperechi(3) se inmultesc prin oua(icre+lapti) cu fecundatie externa

cartilaginosi: rachin pisica de mare

ososi: acipenseride: morun nisetru pastruga cega

teleosteni: crap stiuca scrumbie pastrav som salau coada are lobi egali

Tetrapode:

Amfibieni: si pe uscat si acvatice, piele subtire si bogat vascularizata, depun oua

Clasa Urodele: salamandre si tritoni

Clasa Anure: broasca de lac broasca raioasa brotacelul

Reptile: respiratie pulmonara, oua cu anexe embrioanare: amnios si alantoida, corpul acoperit de solzi cornosi

Clasa Ofidieni: serpi: sarpele de casa vipera pitonul boa cobra crotal mamba anaconda

Clasa Lacertilieni:soparle: soparla cenusie gusterul varanul

Clasa chelonieni: broaste testoase: broasca de uscat broasca de apa

Clasa crocodilieni: crocodilul de Nil aligatorul crocodil australian gavial

Pasari: zboara, pene fulgi puf pe corp, au membrele anterioare transformate in aripi, oase pneumatice si saci aerieni, cioc nu are dinti, temperatura corpului este constanta, oua, ingrijesc puii

Acarenate: strutul

Carenate: paseriforme: vrabia randunica ciocarlia columbiforme: porumbelul galiforme: gaina, prepelita potarnichea ciconiforme: barza falconiforme: uliu soim acvila anseriforme rata si gasca (membrana inotatoare)

Mamifere: toate mediile de viata, par pe corp gheare unghii coarne copite, buze dinti diferentiati in functie de regimul de hrana, obraji, urechile au pavilioane, pleoape,     embrionul se dezvolta in uter, pui vii hraniti cu lapte fecundatia interna homeoterme glande sebacee sudoripare mamare

Monotreme: persista cloaca, nu au mamele, oua dar puii sunt hraniti cu lapte

ornitorinc si echidna

Marsupiale: marsupiu in care se deschid glandele mamare

cangur opossum veverita marsupiala

Placentare: Insectivore: ariciul si cartita, chiroptere: liliacul, edentate: lenesul si furnicarul, rozatoare: soarecele, veverita, popandaul castorul carnivore: lup urs leu tigru caine pisica pinipede: foca si morsa cetacee; balene delfini proboscidieni: elefantul, paricopitate: vaca oaia girafa camila mistretul hipopotamul cerbul imparicopitate: calul zebra rinocer primatele (maimute cu coada:cercopitec, fara coada: gorila cimpanzeul: omul)