Celula animala

Celula animala

Corpul fiintelor umane, al animalelor si al plantelor este alcatuit din celule. Aceste organisme de dimensiuni reduse, reprezinta unitatea structurala a corpului si sunt raspunzatoare de toate procesele fundamentale ale organismului, ce asigura continuarea vietii.

Corpul uman este alcatuit din unitati structurale foarte mici, numite celule. Ele sunt mult mai mici decat firele de nisip si nu pot fi vazute decat cu ajutorul microscopului.

Celulele organismelor animale prezinta o membrana de plasma, in care se afla citoplasma cu aspect gelatinos si aproximativ 12 tipuri de organite.

Fiecare celula hepatica, sau hepatocita, are un diametru de aproximativ 10-20 de microni (adica 0,01-0,002 milimetri). Ea contine majoritatea tipurilor de organite si e responsabila cu o serie de reactii chimice legata de hrana digerata si toxine.

Hematiile, sau eritrocitele sunt mai neobisnuite decat restul celulelor. Eritrocitele au forma unui disc biconcav si au o grosime de numai doi microni, numarandu-se printre cele mai mici celule din organsm. Ele contin organite specifice si au rolul de a transporta oxigenul in sange.

Membrana celulara

Invelisul subtire al celulei este denumit membrana celulara sau membrana plasmatica.Are o grosime de aproximativ 0,1 microni si de regula este flexibila, astfel incat celula isi poate modifica forma.

Membrana de plasma este un invelis transparent care inconjoara celula; ea are permabilitate selectiva, permitand doar anumitor substante chimice sa patrunda in celula. Printre aceste substante se numara si oxigenul, care este absolut necesar vietii, substante nutritive neprelucrate, utile in procesul de functionare a celulei si substante necesare pentru producerea energiei celulare-de obicei zahar (glucoza). Membrana permite si eliminarea unor substante din celula, cum ar fi dioxidul de carbon si alte produse reziduale rezultate din procese chimice ale celulei.

O parte din aceste molecule circula in mod natural dinspre zone in care concentratia lor e mai mare spre zone in care concentratia e mai mica. Pentru alte tipuri de molecule exista in celula mecanisme speciale-asemanatoare unor "pompe" sau "usi" - care permit intrarea sau iesirea moleculelor in functie de nevoi. Acest proces este denumit transort activ.

Privita intr-un microscop normal membrana apare ca un contur subtire si intunecat in jurul celulei. Dar cu ajutorul microscopului electronic pot fi vazute lucruri de mii de ori mai mici. Astfel membrana va aparea ca un mozaic, fiind alcatuita din trei straturi; stratul extern si cel intern sunt formate din lipide (substante chimice asemanatoare grasimilor), iar cel din mijloc e alcatuit dintr-un alt tip de molecule, proteine.Mai ales in acest strat de proteine se afla "usile" si "pompele" care permit schimbul de substante.

In unele tipuri de celule membrana nu este neteda si intinsa, ci prezinta cute numite microvili. Aceste cute asigura o suprafata mai mare de absorbtie si eliminare a substantelor. Celulele din intestinul subtire prezinta microvili foarte lungi, pentru a resorbi cat mai multe substante nutritive din hrana digerata. In unele locuri membrana este cutata adanc in interiorul celulei, formand reticolul endoplasmatic.

Citoplasma

In interiorul membranei se afla citoplasma, care umple spatiile dintre organite. Observata printr-un microscop cu putere de marire mica, citoplasma apare ca o substanta gelatinoasa fara forma. Microscoapele moderne au aratat insa ca citoplasma e traversata de o retea imensa si in permanenta schimbare, de tubi extremi de mici si de viisoare, numiti microtubi si microfilamente. Acestea dau celulei o forma si o structura definita, precum grinzile si scheletele unei noi constructii. Tubii si filamentele fixeaza organitele si formeaza canale prin care sa poate deplasa continutul celulei.

Microtubii si microfilamentele sunt responsabile si cu deplasarea celulei. Unele tipuri de celule, cum ar fi leucocitele, se deplaseaza lent prin corp, asemanator unor amoebe. Forta lor de miscare este generata de un proces ce se desfasoara intr-un ritm rapid: microtubii se grupeaza intr-o parte a citoplasmei, apoi sunt separati si se grupeaza din nou in alta parte a celulei, si tot asa. Toate procesele chimice din organismul nostru au nevoie de energie. Unele dintre cele mai importante organite sunt mitocondriile. Ele au o forma alungita si prezinta o pliere a membranei interne sub forma unei creste. Majoritatea celulelor au cel putin cateva mitocondrii. Ele au rolul de a produce energia celulara.

Reticulul endoplasmatic

Proteinele sunt alcatuite din formatiuni sferice prezente in citoplasma, numite ribozomi. Acestia pot fi grupati in citoplasma si atunci sunt numiti poliribozomi. De cele mai multe ori ribozomii se gasesc atasati reticulului endoplasmatic.

Proteinele sunt alcatuite din 20 de tipuri de particule costituente, foarte mici, numite aminoacizi. Ribozomii preiau din citoplasma rezerve de aminoacizi si ii unesc in ordinea potrivita, pentru a forma diferite proteine; energia necesara acestui proces este furnizata de moleculele de ATP.

Exista doua tipuri de reticul endoplasmatic, sau RE. Unul care are atasati ribozomi si se numeste RE rugos (din cauza faptului ca privit la microscop apare neregulat); are rol in preluarea proteinelor. Celalalt tip de reticul endoplasmatic nu prezinta ribozomi si datorita aspectului sau este denumit RE neted; este implicat in producerea unui grup important de molecule, lipide (acestea formeaza stratul interior si exterior al membranei celulare)

Unele proteine sunt invelite in membrane subtiri, formand pachete de proteine, numite vezicule. Acestea pot fi la randul lor grupate si depozitate impreuna cu alte vezicule in apropierea nucleului, formand aparatul Golgi (numit asfel in 1898, dupa cel care l-a descoperit-italianul Camillo Golgi).

Anumite enzime au rolul de a separa proteinele in cadrul procesului de digestie sau de distrugere a anumitor parti din celula, scoase din uz. Imediat ce sunt produse, aceste enzime sunt impachetate in membrane lipidice, numite lizozomi. In acest fel este impiedicat contactul necontrolat cu proteinele celulei, aflate in citoplasma. In caz contrar aceste enzime "devoratoare de proteine" ar incepe sa digere celula din interior spre exterior.

Lizozomii sunt utilizati pentru digestia controlata a anumitor substante din celula. Lizozomul isi goleste continutul pe o particula de hrana sau un germen ce a patruns in celula; germenul sau respectiva particula sunt practic distruse. De asemenea lizozomii au un rol important in transportul enzimelor digestive in stomac si intestine. Lizozomii depoziteaza enzimele ce sunt "exportate" in celula.

Nucleul

In majoritatea celulelor cea mai importanta si cea mai mare organita este nucleul. Nucleul este invelit intr-o membrana dubla care prezinta gauri si goluri.

Membrana nucleului se afla in legatura cu membrana RE si prin intermediul acesteia cu membrana celulei. In nucleu se gasesc nucleolii, care produc anumite parti ale ribozomilor.

Nucleul este centrul de control al celulei. El coordoneaza si controleaza activitatea celorlalte organite si parti ale celulei. Nucleul transmite instructiuni cu privire la ce proteine, lipide sau alte molecule necesare vietii sa se produca. Nucleul controleaza forma, marimea si activitatea celulei si durata ei de viata. Toate acestea sunt posibile deoarece nucleul contine codul de baza al vietii-genele.

TESUTURILE

Tesutul este o grupare de celule cu aceeasi origine, structura si functie.

Tesuturile au luat nastere ca urmare a multiplicarii si diferentierii celulelor din foitele embrionale.

Tesuturile omului se clasifica in: epiteliale, conjunctive, musculare si nervoase.

Tesutul epitelial

Tesuturile epiteliale acopera suprafata externa a corpului, captusesc cavitatile organelor interne, formeaza parenchimul glandelor exocrine si endocrine si membranele specializate in receptionarea stimulilor externi. Deci, dupa functia pe care o indeplinesc tesuturile epiteliale sunt de mai multe feluri: de acoperire, glandulare si senzoriale.

Celulele epiteliale sunt strans unite intre ele, printre celule aflandu-se o substanta numita ciment, daca se gaseste in cantitati mici, si fundamentala, daca se gaseste in cantitati mari. Legatura dintre celule se realizeaza cu ajutorul tonofibrilelor sau desmozomilor (se considera a fi prelungiri ale reticulului endoplasmatic). In zona de legatura cu tesutul conjunctiv, celulele epiteliale sunt asezate pe o membrana bazala, care are rol de suport si de schimb nutritiv cu acest tesut. Epiteliile nu au vase de sange, schimbul de substante nutritive realizandu-se prin difuzie de la celulele tesutului conjunctiv care le insotesc intotdeauna. Printre celulele epiteliale se gasesc terminatii nervoase cu rol senzitiv.

1. Epiteliile de acoperire sunt localizate in piele si mucoasele organelor cavitare.

Dupa numarul straturilor de celule pot fi: unistratificate, pluristratificate sau pseudostratificate. Celulele lor sunt cubice, cilindrice (prismatice) sau turtite (pavimentoase) si au, in general, nuclei mari.

a) Tesuturile epiteliale de acoperire unistratificate cu celule:

-pavimentoase se gasesc in tunica interna a capilarelor sangvine si limfatice, peritoneu (sustine organele abdominale), pericardul inimii, foitele pleurale (plamani), alveolele pulmonare.

-cubice se gasesc la nivelul bronhiolelor si in canalele unor glande secretorii

-cilindrice se gasesc in organele tubului digestiv in regiunea situata intre stomac si rect, mucoasa nazala si trompei uterine.

Aceste tesuturi sunt alcatuite dintr-un singur strat de celule care se sprijina direct pe membrana bazala. Epiteliile care au celule turtite (pavimentoase) se mai numesc si endotelii.

b)Tesuturile epiteliale de acoperire pluristratificate cu celule:

-pavimentoase se gasesc in epiderma, mucoasa esofagiana si bucala, uretre

-cubice se gasesc in canalele glandelor salivare

-cilindrice se gasesc la nivelul vezicii urinare, ureterelor si mucoasei laringiene si faringiene

c)Tesuturile epiteliale de acoperire pseudostratificate se gasesc in trahee si in bronhiile principale.

Epiteliile pluristratificate formeaza paturi alcatuite din mai multe straturi. Stratul profund se sprijina pe membrana bazala si este format din celule care se inmultesc activ (strat generator). La suprafata acestor epitelii se afla un strat superficial care vine in contact direct cu mediul intern sau extern. In cazul epidermei, celulele acestui strat se cheratinizeaza si mor (se descuameaza), fiind inlocuite permanent de celulele din stratul generator.

2.Epiteliile glandulare produc substante de secretie. Celulele lor sunt de obicei, ovale sau sfericesi au numeroase mitocondrii si un aparat Golgi foarte dezvoltat. Ele alcatuiesc parenchimul glandular care se asociaza cu tesut conjunctiv, vase de sange, limfatice si nervi si formeaza glandele secretoare. Acestea pot fi:

-exocrine - produsul de secretie este eliminat la exterior printr-un canal (glandele sudoripare si sebacee) sau in cavitati (glandele salivare si gastrice)

-endocrine - produsul de secretie - hormonii - este eliminat direct in sange; nu au canal excretor (tiroida, paratiroida, glandele suprarenale etc.)

-mixte au dubla secretie (hormoni si alti produsi) (pancreasul, testiculul, ovarul).

Unele glande exocrine sunt unicelulare (exemplu, glandele din mucoasa bucala, din epiteliul intestinal, din epiteliul arborelui respirator etc.). Acestea au, in general, forma unui caliciu (de unde si numele de glande caliciforme) si secreta mucus. Alte glande exocrine sunt pluricelulare. Ele au o parte secretorie celulara si un canal excretor care poate fi simplu sau ramificat. Acestea au forma tubulara (glandele gastrice, intestinale), ramificata sau de ciorchine (acinoase) (exemplu, glandele salivare).

Glandele endocrine au celule secretoare grupate in foliculi, cordoane, insule, toate inconjurate de o bogata retea de vase sangvine.

3.Epiteliile senzoriale sunt specializate in receptionarea diferitilor stimuli din mediu. Ele sunt formate din celule senzoriale si celule de sustinere. Celulele senzoriale au fie 2 prelungiri (una apicala si alta bazala), fie numai una apicala cu rol in receptionarea excitatiilor din mediu. Aceste excitatii sunt trransformate in influx nervos si transmise terminatiilor nevoase ale neuronilor senzitivi cu care vin in contact prin polul bazal.

Celulele senzoriale sunt tactile (in epiderm), gustative (mugurii gustativi din epiteliul mucoasei bucale), auditive (epiteliul organului Corti din urechea interna), olfactive (epiteliul mucoasei nazale), celulele cu conuri si bastonase din retina etc.

Rolul acestor epitelii senzoriale este foarte important pentru integrarea organismului in mediu.

Tesutul conjunctiv

Este tesutul care asigura rezistenta organismului. Leaga diferite organe interne intre ele, are rol trofic (de hranire) - depozitand grasimi, intervine in apararea organismului, in fagocitoza etc.

Tesutul conjunctiv este alcatuit din :

- celule;

- fibre: de colagen, reticulina, elastina ;

- substanta fundamentala, care poate fi: moale, semidura, dura.

Deci tesuturile conjunctive pot fi: moi, semidure, dure.

a).Tesutul conjunctiv moale poate fi :

- lax: contine in proportii relativ egale celule, substanta fundamentala si fibre;

- reticulat: format din fibre de reticulina dispuse sub forma de retea, in ochiurile careia se afla substanta fundamentala si celulele de origine ale elementelor figurate ale sangelui. Se gaseste de ex. in maduva hematogena din oase.

- adipos: contine celule globuloase care au acumulat central grasime ce impinge nucleul la periferie. Se gaseste in hipoderm (stratul profund al pielii).

- fibros: contine predominant fibre colagene si elastice, putine celule si substanta funda-mentala. Intra in constitutia fasiilor care invelesc muschii.

- elastic: contine numeroase fibre de elastina, anastomozate in retele, cu putine celule si substanta fundamentala. Se gasesc in tunica mijlocie a vaselor de sange.

b).Tesutul conjunctiv semidur este un tesut elastic dar si rezistent. Exista trei feluri:

- hialin: fibrele sunt elastice si foarte dense. Ex.: cartilajele costale;

- elastic: fibre elastice mai putin dense. Ex.: pavilionul urechii;

- fibros: predomina fibrele de colagen, dar sunt si fibre elastice. Ex.:discurile intervertebrale.

Tesutul cartilaginos nu este vascularizat, nutritia (hranirea) lui realizandu-se prin difuziune de la nivelul     capilarelor pericondrului (o membrana ce imbraca cartilajul).

c).Tesutul conjunctiv dur intra in alcatuirea oaselor.

Este format din:

- celule (osteoblaste, osteocite, osteoplaste);

- fibre

- substanta fundamentala (oseina)

Tesutul osos este:

- compact, aflat in diafiza oaselor lungi si la exteriorul oaselor scute si late;

- spongios, formeaza epifizele oaselor lungi.

d).Tesutul conjunctiv fluid -> sangele

Sangele este un lichid vital existent in corpul oamenilor precum si in cel al animalelor, care hraneste toate organele si tesuturile corpului si elimina substantele nefolositoare sau reziduale din organism. Sangele transporta oxigen de la plamani la toate tesuturile corpului, iar la intoarcere transporta substante nefolositoare, in special dioxidul de carbon la plamani, iar de aici CO2 este scos din organism prin intermediul expiratiei. Cand transportul de oxigen esueaza (sau nu are loc), persoana moare in cateva minute. Aproximativ 55% din cantitatea de sange este reprezentata de lichidul cunoscut sub numele de plasma. Restul de 45% este compus din trei tipuri de celule: celule rosii (eritrocitele), celule albe (leucocitele) si trombocitele.

Tesutul muscular

Muschii corpului uman se grupeaza in trei clase:

Prima clasa este formata din muschi scheletici, adica muschii striati care se fixeaza pe schelet. Acestia sunt controlati de creier si impreuna cu oasele pe care se fixeaza cu tendoane, sunt responsabili de orice miscare voluntara, constienta de la zambet pana la urcatul scarilor.

A doua clasa este formata din muschi netezi. Numele lor la fel ca si in cazul muschilor striati, provine de la structura microscopica. Rolul lor este realizarea miscarilor involuntare ale organelor interne, de exemplu miscarile din intestin sau din vezica urinara, care nu pot fi controlate constient, voluntar.

Cea de-a treia clasa este formata din muschiul care reprezinta cea mai mare parte din masa inimii, muschiul cardiac.

Un muschi se contracta daca filamentele alcatuite din miozina aluneca pe filamentele subtiri alcatuite din actina.

Filamentele se organizeaza in manunchiuri numite miofibrile. Intre miofibrile se afla granule de glicocen - rezervoarele de combustibil ale muschilor - si mitocondrii care au rolul de centrale energetice. In mitocondrii se ard moleculele nutritive, energia eliberata astfel se inmagazineaza in legaturi chimice utile celulei.

Miofibrele formeaza manunchiuri mai complexe, fibre musculare. Acestea sunt de fapt celule musculare, nucleele fiind asezate langa membrana. La fiecare fibra musculara se cupleaza o fibra nervoasa, care in caz de nevoie va comanda contractia acesteia.

Fibrele musculare se grupeaza in manunchiuri si mai mari. Fiecare manunchi este infasurat in tesut conjunctiv, asemenea izolatiei unui cablu electric. Muschii mai mici sunt formati doar din cateva legaturi de fibre musculare, dar cei mari-din sute de legaturi.

Tesutul nervos

Tesutul nervos este alcatuit din neuroni, celule diferentiate specific care genereaza si conduc impulsurile nervoase si celule gliale, care formeaza un tesut de suport sau interstitial al neuronilor.

I. Neuronul

Este o celula de forma stelata cu una sau mai multe prelungiri. Componentele neuronului sunt: corpul celular si prelungirile acestuia.

1.Corpul celular formeaza substanta cenusie a sistemului nervos central si din ganglionii nervosi periferici. Este delimitat de o membrana lipoproteica: neurilema, are citoplasma: neuroplasma, care contine organite celulare si un nucleu, de obicei central, cu unul sau mai multi nucleoli. Centrozomul lipseste din celula nervoasa, care nu se divide. Unele organite celulare (mitocondrii, reticul endoplasmatic) sunt prezente si in alte celule, iar altele sunt specifice neuronului: corpusculii Nissl si neurofibrilele.

Corpusculii Nissl (corpii tigroizi) sunt alcatuiti din mase dense de reticul endoplasmatic rugos, la nivelul carora au loc sintezele proteice neuronale. Neurofibrilele apar ca o retea omogena de fibre care traverseaza intreaga citoplasma. Au rol in transportul substantelor din celula si de sustinere.

2. Prelungirile neuronale sunt:

Dendritele sunt prelungiri citoplasmatice extrem de ramificate, continand neurofibrile si corpi Nissl la baza lor. Ele conduc influxul nervos centripet (aferent), adica dinspre varfurile ramificatiilor spre centru - spre corpul celular.

Axonul este o prelungire unica, lunga (poate atinge si un metru), alcatuita din axoplasma (continuarea neuroplasmei) si axolema (continuarea neurilemei).

Axonul se ramifica in portiunea terminala, ultimele ramificatii fiind butonate (butoni terminali). Acestia contin neurofibrile si mitocondrii, precum si vezicule in care este stocata o substanta (mediator chimic) prin care impulsul nervos este transmis altui neuron prin sinapsa interneuronala, axonii conducand impulsul nervos centrifug (eferent) - dinspre corpul neuronal spre butonii terminali.

Fibra axonului este acoperita de mai multe teci :

1. Teaca Schwann este formata din celule gliale, care inconjura axonii. Intre doua teci succesive se afla strangulatiile Ranvier (regiune nodala). Majoritatea axonilor prezinta o teaza de mielina, secretata de celulele gliale si depusa sub forma de lamele lipoproteice concentrice, albe, in jurul fibrei axonice. Axonii se vor numi mielinizati si vor avea o viteza mai mare de conducere decat cei nemielinizati, deoarece mielina se comporta ca un izolator electric si impulsurile sar de la o strangulatie Ranvier la alta. Rolul tecii de mielina este de protectie si izolare a fibrei nervoase de fibrele invecinate, si de nutritie.

2. Teaca Henle este o teaca continua, care insoteste ramificatiile axonice pana la terminarea lor, alcatuite din tesut de tip conjunctiv care acopera teaca Schwann, separand axonul de tesutul conjunctiv din jur. Aceasta teaca are rol de nutritie si protectie.

Neuronii realizeaza o adevarata retea, fiind legati intre ei prin sinapse. Transmiterea sinaptica de la butonul terminal al neuronului presinaptic, la dentrita sau corpul celular al neuronului postsinaptic, se face prin intermediul mediatorilor chimici ca: acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, care se elibereaza din veziculele continute in butonii terminali. Acesti mediatori modifica proprietatile membranei celulei postsinaptice, care primeste informatia si o duce mai departe.

Celule nervoase

II. Celulele gliale, in numar de peste zece ori mai mare decat cel al neuronilor, se afla printre acestia. Aceste celule indeplinesc mai multe roluri: de sustinere, fagocitoza, aparare si troficitate (hranire). Spre deosebire de neuroni, celulele gliale se pot divide, ocupand locul neuronilor distrusi.

Proprietatile neuronului

1.Excitabilitatea - Proprietatea neuronului de a raspunde la actiunea unui excitant (lovitura): mecanic, fizic (cald, rece), chimic (otetul), electric (curent electric).

2.Conductabilitatea - Proprietatea neuronului de a conduce informatii sub forma unui influx nervos (impuls).

-dendritele-corpul neuronului-axon-ramificatiile axonului

-dendritele-corpul neuronului(II)- axon(II)