Fiziologie

CAPITOLUL I

CELULA VEGETALA

1.1. Definitie, forma, dimensiuni

Celula (gr. cytos – cavitate) este unitatea morfo-functionala fundamentala

elementara a materiei vii, fiind caracterizata prin doua procese, asimilatia si

dezasimilatia, care stau la baza metabolismului celular. Celula este un sistem biologic

deschis caracterizat prin autoreglare, autoconservare si autoreproducere.

În decursul evolutiei, celula vegetala si-a conturat o structura proprie cu o

organizare subcelulara complexa, fiecare functie fiind îndeplinita de un anumit organit

sau complex de organite cu structuri proprii.

În functie de organizarea structurala si functionala a celulelor organismele se

împart în procariote si eucariote. La procariote (bacterii purpurii, alge albastre-verzi),

celula nu are diferentiat un nucleu adevarat si alte organite citoplasmatice. La eucariote

celula reprezinta un sistem organizat, extrem de complex, capabil sa sintetizeze

substantele necesare cresterii si reproducerii organismelor vii, cu specializare morfofunctionala

sub forma de tesuturi si organe cu rol specializat subordonate organismului

ca un întreg..

Forma celulelor vegetale este foarte variata, fiind determinata de originea

celulei, functia îndeplinita, pozitia acesteia în tesut sau organ si factorii de mediu.

plantele inferioare unicelulare, care traiesc izolat, au forma sferica, ovala, cilindrica,

eliptica, cubica; la plantele superioare, datorita presiunii reciproce dintre celule, actiunii

factorilor externi si functiilor pe care le îndeplinesc, celulele pot fi stelate, reniforme,

fusiforme, poliedrice, sferice, halteriforme s.a.

Diversitatea formelor celulare determina încadrarea lor în:

- celule parenchimatice (izodiametrice), cu cele trei dimensiuni egale sau cu

lungimea de cel mult trei ori mai mare fata de latime, ele intra în structura

meristemelor, parenchimurilor asimilatoare, de rezerva, aerifere, de

absorbtie, secretoare;

- celule prozenchimatice (heterodiametrice), care au o dimensiune de cel

putin patru ori mai mare decât celelalte doua si intra în structura tesuturilor

conducatoare, a tesuturilor mecanice, a tesuturilor secretoare (laticifere), a

tesuturilor absorbante – perisorii absorbanti;

- idioblaste (celule în forma de T, din mezofilul frunzelor de ceai (Thea

sinensis), celule secretoare din frunzele de dafin (Laurus nobilis), celule

taninifere);

Dimensiunile celulelor. Determinata de originea celulelor, de functiile ce le

îndeplinesc, de mediul în care se dezvolta, variaza între 10-100 μm, ce pot fi observate

numai la microscop. Exista si celule mari. Vizibile cu ochiul liber – celulele din

parenchimurile de rezerva de la citrice, perisorii absorbanti, hifele unor ciuperci de 2-3

cm. Unele plante, cum sunt teiul (Tilia sp.), prezinta fibre liberiene de 10 cm, iar unele

traheide la plantele lemnoase pot avea 3-5 m.

1.2. Structura celulei vegetale

În general celula vegetala este alcatuita din constituenti diferiti, inclusi într-o

masa fundamentala semifluida ce formeaza împreuna protoplastul, protejat de peretele

celular. Constituentii celulei vegetale se încadreaza în doua categorii : constituenti vii

ce alcatuiesc protoplasma (citoplasma, nucleul, plastidele, reticulul endoplasmatic,

mitocondriile, ribozomii, plastidele, dictiozomii, lizozomii si constituenti nevii ce

alcatuiesc paraplasma (peretele celular, vacuole, incluziuni ergastice) (fig.1).

Fig. 1. Schema celulei vegetale

N – nucleu cu cromatina si doi nucleoli

V – vacuole; M – mitocondrii; P – plastide;

C – citozomi; ER – reticul endoplasmatic;

L – picaturi de lipide (din Murariu, 2002, dupa Tarhon, 1992).

1.2.1. Constituentii vii

Citoplasma. La microscopul optic, citoplasma sau plasma celulara este o masa

transparenta, incolora, omogena, la microscopul electronic apare ca o masa heterogena

alcatuita din hialoplasma, membrane, organite citoplasmatice.

- hialoplasma (gr. hyalos – sticla) este o masa transparenta, omogena. Din punct

de vedere chimic este alcatuita din: apa, substante minerale, proteine, lipide,

nucleoproteine, glucide, aminoacizi, vitamine, hormoni. Din punct de vedere fizic este

un sistem coloidal ce poate prezenta starea de sol, prin prezenta proteinelor globulare si

starea de gel, data de prezenta proteinelor fibrilare.

Nucleul este cel mai important organit celular, majoritatea celulelor fiind

uninucleate, rar, binucleate sau multinucleate. Forma nucleului poate fi: sferica sau

ovala, rar, fusiforma. La celulele tinere are o pozitie centrala, iar la cele mature

periferica. Prezinta un învelis dublu membranar cu pori si structura complexa. În

interior se disting: nucleoplasma (carioplasma), în strânsa legatura cu membrana prin

pori. În cursul interfazei celulare prezinta ADN asociat cu proteine histonice, formând

nucleozomii, care alcatuiesc împreuna cu proteinele nonhistonice, cromatina. Se disting,

tot în interfaza si nucleolii, structuri specializate în sinteza de ARN ribozomal si

formarea ribozomilor. Functia fiziologica a nucleului consta în depozitarea informatiei

genetice în ADN. El participa si la formarea membranelor, în diferentierea celulelor si

cicatrizarea ranilor.

Reticulul endoplasmatic reprezinta un sistem de canalicule tubuloase, simple

sau ramificate ce stabilesc legatura dintre diferite componente ale celulei sau cu alte

celule si poate fi neted sau rugos, când prezinta pe suprafata sa ribozomi. Reticulului

endoplasmatic are rol în sinteza si transportul unor substante în celula, iar prin

intermediul plasmodesmelor participa la legaturile intercelulare.

Mitocondriile (gr. mitos – fir si chondrion – sâmbure) sunt organite cu rol

energetic. Prezinta o membrana dubla fosfolipo-proteica si au rol, în respiratia celulara,

în mitocondrii are loc degradarea acidului piruvic în ciclul Krebs, reprezentând “uzinele

energetice” ale celulei. Mitocondriile contin ADN ceea ce îi confera posibilitatea

sintezei substantelor proteice proprii. (fig.2)

Ribozomii sau granulele lui Palade (E. Palade – cercetator român, laureat al

premiului Nobel, 1974) sunt formatiuni sferice libere sau atasate de reticulul

endoplasmatic si au rol în sinteza proteinelor. Sunt alcatuiti din ioni de calciu si

magneziu, ARN, ribonucleaza si proteinaza.