Organismele vii arată diferit datorită înaltei organizări a celulelor din care sunt alcătuite. De exemplu, corpul uman are în jur de 37 de trilioane de celule.
Cu toate acestea, majoritatea viețuitoarelor nu sunt pluricelulare, ci sunt formate dintr-o singură celulă. Astfel de organisme unicelulare sunt atât de mici încât, de multe ori, avem nevoie de un microscop pentru a le putea vedea. Bacteriile se numără printre cele mai simple organisme unicelulare. Protozoarele, cum sunt amibele, sunt forme de viață unicelulare ceva mai complexe.
O celulă este cea mai mică unitate a lumii vii. În interiorul fiecărei celule există o serie de structuri numite organite. „Fiecare celulă prezintă structuri esențiale asemănătoare, la fel cum fiecare casă are o chiuvetă sau un pat. Însă complexitatea și numărul acestor structuri variază de la un tip de celule la altul”, spune Katherine Thompson-Peer, biolog la Universitatea din Irvine, California, S.U.A.
Dacă celulele ar fi case, atunci cele mai simple celule – procariotele – ar fi un apartament cu o singură cameră. Bucătăria, dormitorul și camera de zi ar împărți toate același spațiu, explică Thompson-Peer. Având puține organite și toate amplasate una lângă altă, activitățile celulare se desfășoară în mijlocul acestor celule.
Celula procariotă: definiție, structură și funcții
Procariotele tind să fie organisme unicelulare simple, lipsite de nucleu și organite delimitate de membrană. Eucariotele, în schimb, prezintă aceste structuri.
În decursul timpului, unele celule au devenit mai complexe. Denumite eucariote, aceste celule alcătuiesc animalele, plantele și ciupercile. Unele organisme unicelulare, cum este cazul drojdiilor, sunt eucariote. Fiecare dintre aceste celule este ca o casă unifamilială, în care pereții și ușile separă camerele. Organitele acestor celule sunt protejate de membrane, iar aceste membrane separă activitățile pe care celula le desfășoară în compartimentele sale.
Nucleul este cel mai important organit din celula eucariotă, deoarece găzduiește ADN-ul. Ele este, de asemenea, componenta celulară care distinge eucariotele de procariote. Chiar și un organism eucariot unicelular, cum este o amibă, prezintă nucleu.
Însă complexitatea celulară este mai evidentă la organismele pluricelulare. Dacă facem din nou analogia cu o casă, un organism pluricelular ar fi o clădire de apartamente, care conține numeroase locuințe (case) – celulele.
Celulele organismelor mari și mici includ:
O membrană celulară (numită și membrană plasmatică). Acest strat exterior subțire înconjoară celula, la fel ca pereții exteriori ai unei case. Membrana protejează structurile din interior și ține mediul intern stabil. Această membrană este și oarecum permeabilă, ceea ce înseamnă că ea permite anumitor lucruri să iasă și să pătrundă în celulă: nutrimentele sunt lăsate să pătrundă în celulă, iar reziduurile sunt eliminate în exterior.
Ribozomi. Aceștia sunt mici „uzine” care produc proteine. Proteinele sunt importante pentru orice funcție a vieții. Avem nevoie de proteine pentru creștere, pentru vindecarea rănilor și pentru transportul nutrimentelor și oxigenului prin corp. Pentru a sintetiza proteinele, un ribozom se leagă de o componentă specifică a materialului genetic celular denumită ARN mesager. Aceasta îi permite să citească instrucțiunile care îi spun cu să asambleze aminoacizii (elementele de bază ale structurii proteinelor) pentru a forma proteina.
ADN-ul. Orice organism prezintă un cod genetic stocat în acidul dezoxiribonucleic (ADN). Acesta funcționează ca un manual de instrucțiuni uriaș, care îi spune celulei ce, cum și când să facă. Toate aceste informații sunt stocate în nucleotide – structurile de bază ale acizilor nucleici, formate dintr-o bază azotată, un zahar și o grupare fosfat. Când se formează celulele noi, ele își fac o copie exactă a ADN-ului celulei-părinte, astfel încât noile celule să știe ce sarcini să îndeplinească.
Fiecare celulă din corpul unui organism conține același ADN. Cu toate acestea, celulele pot arăta și funcționa foarte diferit. Motivul este faptul că diferitele tipuri de celule accesează și utilizează diferite părți ale codului genetic. De exemplu, o celulă oculară accesează acea parte a ADN-ului care îi spune cum să producă proteine specifice ochiului. Același lucru se întâmplă și în cazul celulelor ficatului.
Trăsăturile-cheie întâlnite în celulele organismelor pluricelulare sunt:
Un nucleu. Nucleul este structura care protejează ADN-ul celulei. El păstrează în siguranță materialul genetic, ferindu-l de moleculele care l-ar putea vătăma. Prezența nucleului face diferența între celula eucariotă și celula procariotă.
Reticulul endoplasmatic (RE). Acest organit celular reprezintă sistemul de transport al celulei eucariote și este structurat ca un sistem tridimensional de vezicule, canalicule și cisterne ramificate. Reticulul endoplasmatic rugos produce proteinele, aspectul său rugos fiind dat de ribozomii care se atașează de pereții săi. Reticulul endoplasmatic neted sintetizează lipidele (compuși grași cum sunt uleiurile, cerurile, hormonii și majoritatea componentele membranei celulare) și colesterolul. Aceste proteine și alte componente sunt ambalate în vezicule mici atașate de pereții RE. Acești compuși importanți ai celulei sunt apoi transportați la aparatul Golgi.
Aparatul Golgi. Acest organit modifică proteinele și lipidele într-un mod asemănător cu cel prin care componentele auto sunt adăugate unei mașini pe linia de asamblare. De exemplu, unele proteine au nevoie de atașarea unui carbohidrat. După ce astfel de modificări sunt realizate, aparatul Golgi împachetează proteinele și lipidele modificate și le distribuie sub formă de vezicule acolo unde este nevoie de ele în organism.
Citoscheletul. Această rețea de fibre și filamente fine furnizează celulei suport structural, așa cum este cadrul unei case. Diferitele tipuri de celule au forme și structuri diferite, în funcție de rolul lor. De exemplu, o celulă musculară are o formă cilindrică, alungită, astfel încât să se poată contracta.
Mitocondriile. Aceste „uzine energetice” ale celulei degradează zaharurile pentru a le elibera energia, care apoi este înmagazinată în molecule denumite ATP (acid adenozintrifosforic). Acestea reprezintă forma de energie utilizată de celule pentru a-și alimenta activitățile.
Lizozomii. Aceste organite sunt centrii de reciclare ai celulelor. Ei degradează și digeră nutrimentele, reziduurile sau părți ale celulelor de care aceasta nu mai are nevoie. Dacă o celulă este prea afectată pentru a mai putea fi reparată, lizozomii ajută la distrugerea celulei respective prin degradarea și digerarea suportului structural al acesteia. Acest tip de sinucidere celulară se numește apoptoză.
Vacuolele. În celulele animale, unele dintre aceste structuri veziculare funcționează ca lizozomii, ajutând la reciclarea reziduurilor. În celulele plantelor, există doar o singură vacuolă mare, care stochează, în principal, apa și menține celula hidratată, ceea ce conferă plantei rigiditate structurală.
Peretele celular. Acest strat rigid îmbracă exteriorul membranei celulelor plantelor. El este format dintr-o rețea de proteine și zaharuri. Peretele celular conferă plantelor structura lor rigidă și oferă o anumită protecție împotriva agenților patogeni și a stresului, cum ar fi pierderile de apă.
Cloroplastele. Aceste organite ale plantelor utilizează energie provenită de la soare, împreună cu apa și dioxidul de carbon din aer, pentru a produce hrană, prin procesul denumit fotosinteză. Cloroplastele conțin un pigment de culoare verde denumit clorofilă. Aceste pigment dă culoarea verde a plantelor.
Sursa: Science News Explores