Biochimie

Biologia celulară și moleculară este o disciplină biomedicală fundamentală, o care se ocupă cu studiul structurilor și funcțiilor generale, comune, celulelor ideale.

Caractere generale ale celulei

Definiție: este unitatea elementară a lumii vii, prezinta o ordine interioară complexă ce-i conferă capacitatea de creștere, dezvoltare și reproducere, aflată în relații de echilibru cu mediul înconjurător.

Ca forme elementare de organizare a lumii vii celulele pot fi sistematizate în două mari clase, după caracterele lor morfologice: procariote și eucariote.

Procariotele

Sunt cele mai simple și mai primitive forme de organizare a vieții (bacteriile și algele albastre-verzi).

Procariotele nu au nucleu delimitat de membrană ci corp nucleoid, alcătuit dintr-un lanț de ADN neconjugat cu proteine bazice și atașat printr-o extremitate a sa de membrana celulară.

Citoplasma este încărcată cu ribozomi liberi și practic lipsită de organite delimitate de endomembrane.

Procariotele

Membrana celulară este alcătuită dintr-o membrană plasmatică internă dublată la exterior de o membrană protectoare.

Principalele proprietăți ale procariotelor sunt: capacitatea de a se înmulți - de a prolifera - foarte rapid și cea dea se adapta relativ ușor - plasticitatea - la variațiile condițiilor de mediu.

Virusurile - deși au unele proprietăți comune cu celulele (ca autoreproducerea, ereditatea, variabilitatea etc.) sunt dependente de celulele gazdă (eucariote sau procariote), sunt paraziți obligatorii și de aceea nu pot fi considerate celule propriu-zise.

Bacteriile - sunt exemple caracteristice de celule procariote, mărimea lor este în general de ordinul 1µm. Molecula de ADN bacterian este de circa 1 mm lungime și ea conține o cantitate de informații suficientă pentru a codifica 2-3.000 de proteine diferite. Citoplasma lor conține 20-30.000 de ribozomi organizați sub formă de polizomi.

Eucariotele

Sau eucite, sunt celule cu organizare complexă în alcătuirea cărora se disting 3 părți principale:

- nucleul - organit al coordonării proceselor celulare,

- citoplasma - ce conține numeroase organite,

- suprafața celulară (membrana) - ce controlează schimburile cu mediul înconjurător.

Eucariotele cuprind protozoarele neprocariote, toate celulele plantelor și animalelor, inclusiv ale omului.

Eucariotele

Mărimea celulelor poate fi apreciată la o scară lineară (în mod obișnuit celulele umane au un diametru între 10-30 µm - cu limite între 3-4 µm (celulele granulare din cerebel) și ovocitul 250 µm. În lumea animală se întâlnesc și celule cu diametre mult mai mari - ovocitele de pasăre al căror diametru este de ordinul cm).

Forma celulelor - este un caracter general important al eucariotelor, indeosebi eucitele animale prezintă o mare diversitate. Forma celulelor este controlată atât de factorii externi ca presiunea sau vâscozitatea mediului, cât și de factorii interni ca activitatea, funcția, vârsta, vâscozitatea citoplasmatică, structura internă și caracteristicile suprafeței celulare.

Celulele umane pot fi încadrate în:

- celule cu formă variabilă,

- celule cu formă constantă.

În prima grupă intră leucocitele, celula musculară, celulele secretorii, melanocitele. În cea de-a II-a grupă intră celulele epiteliale, de acoperire, celulele nervoase, celulele osoase, eritrocitele etc.

Numărul celulelor - corpul uman este alcătuit dintr-un număr foarte mare de celule, aproximativ 10¹⁵, aproximativ câteva milioane de miliarde de celule și pot fi sistematizate în aproape 100 de tipuri de celule.

Durata vieții celulei - fiecare tip de celulă își menține ordinea și organizarea specifică pe o perioadă de timp caracteristică, asigurându-și continuitatea prin reproducere sau înmulțire. De regulă celulele se înmulțesc prin diviziune și parcurg un șir de transformări ciclice.

Ciclul celular - reprezintă intervalul de timp scurs de la apariția unei celule, adică din momentul în care s-a încheiat diviziunea prin care a luat naștere ea, până la terminarea propriei diviziuni.

Durata vieții celulelor ce compun lumea vie variază între 10-20 de minute (bacteriile) sau sute de ani (celulele unor specii de conifere din emisfera nordică). Celulele umane au un ciclu vital cu o durată de viață foarte diferită - celulele nervoase și cele musculare cardiace au o durată de viață ce se suprapune aproximativ cu ce a individului, însă majoritatea au o durată diferită, celulele epiteliului intestinal nu trăiesc decât 1-2 zile, după care sunt înlocuite de alte celule prin înmulțire sau de ordinul zecilor de zile la eritrocite.

În organismul uman se petrec în fiecare secundă aproximativ 4 milioane de diviziuni celulare.