Celula procariotă vs. eucariotă

Celulele procariote sunt cele mai vechi forme celulare, apărute acum aproximativ 4 miliarde de ani. Le întâlnim la bacterii și alge albastre-verzi, având o structură simplă și dimensiuni microscopice. Aceste celule se divid foarte repede, chiar de zeci de ori pe oră, prin diviziune directă.

Structura celulei procariote include:

• Capsula - primul înveliș protector
• Peretele celular - conține mureină, care îi conferă rigiditate
• Membrana celulară - formată din fosfolipide și proteine
• Citoplasma - conține puține organite celulare
• Material genetic (nucleoid) - un fir de ADN circular, fără membrană nucleară

Celulele eucariote sunt mai evoluate, apărute acum 1-3 miliarde de ani. Le găsim la protiste, fungi, plante și animale. Spre deosebire de procariote, au un nucleu adevărat înconjurat de membrană nucleară și numeroase organite celulare specializate.

Știai că? Celulele eucariote se divid mult mai încet decât cele procariote, dar sunt mult mai complexe și specializate, ceea ce le permite să formeze organisme multicelulare.

Principalele diferențe: celulele eucariote au nucleu definit, membrane la nivelul organitelor, respirație în mitocondrii, iar cele vegetale au perete celular din celuloză și plastide. Celulele animale nu au perete celular și plastide, dar ambele tipuri eucariote conțin ribozomi, aparat Golgi, mitocondrii și reticulul endoplasmatic.

Organitele celulare I

Reticulul endoplasmatic (RE) este un sistem complex de canale, tuburi și vezicule ramificate, localizat în apropierea nucleului. Există două tipuri: RER (rugos) cu ribozomi atașați și REN (neted) fără ribozomi. Rolul său este important pentru transportul substanțelor în interiorul celulei și face legătura între membrana nucleului și membrana celulei. RER participă la sinteza proteinelor, iar REN la sinteza lipidelor și glucidelor.

Aparatul Golgi este format din săculeți turtiti (cisterne) la capătul cărora se formează mici vezicule. Este situat lângă nucleu și reprezintă totalitatea dictiozomilor din celulă. Are rol secretor (abundent în celulele glandulare) și participă la formarea peretelui celular la plante.

Ribozomii sunt organite mici, sferice, care nu au membrană proprie. Sunt compuși din ARN și proteine, și pot fi găsiți fie liberi în citoplasmă, fie atașați de RER. În celulele procariote sunt mai puțini, în timp ce în celulele eucariote sunt numeroși. Rolul lor principal este în sinteza proteinelor.

Important! Ribozomii sunt singurii organite prezenți atât în celulele procariote, cât și în cele eucariote, ceea ce arată importanța lor fundamentală pentru toate formele de viață.

Organitele celulare II

Lizozomii sunt vezicule mai mari decât ribozomii, înconjurate de o membrană simplă. Conțin aproximativ 40 de enzime digestive care, când membrana se rupe, se varsă în citoplasmă și distrug particulele străine (virusuri sau bacterii). Sunt deosebit de numeroși în globulele albe din sânge, intervenind astfel în digestia intracelulară.

Incluziunile ergastice reprezintă cele mai mici organite celulare, fiind lipsite de membrană. Acestea sunt resturi pe care celulele nu le mai folosesc și le elimină la exterior. Pot fi organice (amidon, picături de grăsime, rășină) sau anorganice (carbonați, sulfați, azotați, săruri).

Vacuolele sunt structuri asemănătoare unor punguțe pline cu apă de forme diferite. Conțin suc vacuolar bogat în apă și diverse substanțe organice și anorganice. Totalitatea vacuolelor dintr-o celulă formează vacuomul. Celulele tinere au mai multe vacuole mici, în timp ce celulele bătrâne au mai puține, dar mai mari. Vacuolele sunt mai abundente în celulele vegetale.

Știai că? În celulele vegetale mature, vacuola poate ocupa până la 90% din volumul celulei, iar sucul vacuolar conține pigmenți care dau culoarea florilor și fructelor!

Vacuolele au roluri importante: transportă apa în celulă și depozitează substanțe de rezervă cum ar fi amidonul, uleiurile și rășina.

Organitele celulare III

Centrozomul (sau centrul celular) este un organit fără membrană, localizat lângă nucleu. Este alcătuit dintr-o masă citoplasmatică densă, numită "centrosferă", în care plutesc doi corpusculi sferici numiți "centrioli". Rolul său principal este în diviziunea celulară. Interesant este că neuronii sunt singurele celule care nu se divid, deoarece le lipsește centrozomul.

Organitele specifice sunt structuri specializate pentru anumite tipuri de celule. Ele includ:

• Cilii și flagelii - se găsesc la celulele mobile
• Neurofibrile și corpii Nissl - prezenți doar în neuroni
• Miofibrile - prezente doar în celulele musculare

Mitocondriile sunt organite cu membrană dublă, fiind esențiale pentru celulă. Se găsesc în număr foarte mare în celulele cu activitate metabolică intensă (celulele hepatice, celulele musculare). Structura lor include:

• Membrană externă netedă
• Membrană internă pliată, formând cute numite "criste mitocondriale"
• Citoplasma internă numită "matrix", care conține apă, substanțe organice, anorganice și ribozomi
• Material genetic propriu (ADN mitocondrial)

Important! Mitocondriile sunt adesea numite "centralele energetice" ale celulei, deoarece prin procesul de respirație celulară produc cea mai mare parte a ATP-ului (energia) necesar celulei.

Structura mitocondriei

Mitocondria este un organit celular esențial pentru producerea energiei în celulă. Structura sa complexă include:

Membrana externă este netedă și formează învelișul exterior al mitocondriei. Aceasta permite trecerea selectivă a unor substanțe din citoplasmă spre interior.

Între cele două membrane există un spațiu intermembranar care joacă un rol important în procesele energetice ale celulei.

Membrana internă formează pliuri numite criste, care măresc suprafața pentru reacțiile chimice. Această membrană conține enzime oxido-reducătoare esențiale pentru producerea energiei.

În interior se află matricea mitocondrială, care conține ADN mitocondrial, ARN mitocondrial și diverse particule. Această caracteristică unică - de a avea propriul material genetic - permite mitocondriilor să se multiplice independent de diviziunea celulară.

Fascinant! Mitocondriile au ADN propriu și se pot reproduce singure, fapt care susține teoria endosimbiotică - ideea că aceste organite au fost inițial bacterii libere care au stabilit o relație simbiotică cu celulele eucariote primitive.

Rolul principal al mitocondriilor este de a interveni în respirația celulară și de a furniza energie sub formă de ATP pentru toate procesele celulare.