Plante Modificate Genetic

CAPITOLUL 1

Celula-unitatea de baza a vietii si ereditatii

1.1 INTRODUCERE

Cu 300 de ani în urmă, englezul Robert Hooke(1665) a privit la un microscop rudimentar o secţiune printr-o bucată de plută şi a observat nişte cămăruţe separate prin pereţi rigizi. Acestea au primit numele de celule (lat. Cella - cameră)

Mult mai târziu,o dată cu perfecţionarea microscopului optic a devenit posibil studiul componentelor celulare: membrana, citoplasmă, nucleul, cloroplastele, vacuolele

Structura celulei cu o parte restrânsă a componentelor ei a fost descrisă mai întâi, la plante (M. Schleiden – 1838).

Descoperirea microscopului electronic a extins câmpul cercetărilor asupra componentelor celulare până la dimensiunea macromoleculetor (de ordinul nanometrilor - 1 nm = 10 ' m). La nivelul structurilor electronice se verifică ideea unităţii materiei vii, întrucât dispar, în marea lor majoritate, deosebirile dintre celulele diferitelor organisme.

În concepţia actuală, celula este unitatea biologică structurală şi funcţională a materiei vii. Ea intră în componenţa tuturor organismelor, fiind cea mai mică unitate vie capabilă să se multiplice.

Celula apare ca un ansamblu de părţi diferite care se găsesc într-o strânsă corelaţie şi interacţiune, formând un lot unitar. Ea este un sistem deschis, aflat într-un permanent schimb de materie şi energie cu mediul.

Celulele, fie că au o existenţă individuală, fie că fac parte din organizarea unui individ pluricelular, au, în general, toate caracteristicile vieţii. Ele manifestă funcţii neîntâlnite în sistemele nevii ale materiei şi anume:

- pot conserva mediul intern pe baza acumulării şi transformării materiei şi a energiei;

- sintetizează compuşi proprii după reguli precise (un anumit cod);

- au capacitate de refacere şi autoreproducerE;

- manifestand reacţii adaptative faţă de condiţiile variabile ale mediului.

Forma celulelor, forma celulelor diferă în funcţie de rolul pe care îl îndeplinesc. Ea este mai puţin variată la plante decât la animale. Celulele pot fi: sferice, ovale, cubice, cilindrice, prismatice, poliedrice, stelate, fusiforme etc.

Tipuri de celule. Celulele se împart, după absenţa sau prezenţa unui nucleu individualizat, în procariote şi eucariote.

- celulele procariote nu au un nucleu individualizat, delimitat de citoplasmă printr-o membrană, ci numai o masă nucleară care se numeşte nucleotid. Ele reprezintă unitatea de structură şi funcţie a organismelor procariote dintre care fac parte bacteriile.

- celulele eucariote au nucleul bine individualizat, delimitat de o membrană şi constituie temelia tuturor organismelor eucariote.

Celulele vegetale sunt celule eucariote tipice. Structura lor este similară, însă prezintă anumite particularităţi.

Ereditatea este proprietatea esentiala a vietii si trebuie sa fie determinata, ca si celelate proprietati ale materiei vii, de un substrat material, cu o anumita localizare, structura si functie.

Pentru cunoasterea ereditatii, cercetarea celulei si a mecanismelor diviziunii celulare prezinta o deosebita importanta. Intr-adevar, cunostintele acumulate au permis identificarea materialului genetic, descoperirea mecanismului de transmitere a genelor de la o celula la alta, de la un organism la altul si a modului cum se realizeaza recombinarea genetica. Toate aceste fenomene sunt determinate de un complex de structuri si functii celulare.

O mare importanta petru dezvoltarea geneticii a avut descoperirea mitozei sau diviziunii nucleare indirecte (cariokineza) la plante de catre W. Fleming (1882). La interval scurt este descoperita meioza si fecundarea la plante de catre L. Guignard (1899). Descoperirea diviziunii nucleului a permis studiul cromozomilor, denumiti astfel de W. Waldeyer (1888) carora, datorita proprietatilor pe care le au, li s-a atribuit un rol esential in ereditate. Legarea fenomenelor ereditare de nucleu, respectiv de materialul cromozomal, a deschis drumul cercetatorilor privind substratul material al ereditatii.

In ultimele decenii, mijloacele moderne de cercetare au contribuit la mari descoperiri in domeniul citologiei. Pentru studiul celulei se foloseste astazi microscopul cu contrast de faza, fluorescent, electronic etc. Se obtin imagini marite pana la cateva sute de mii de ori.

In continuare vor fi prezentate componentele de baza ale celulei, rolul lor genetic fara cunoasterea carora nu se pot intelege si explica multiplele functii ale celulei in ereditate.

1.2 Proprietăţi fizice şi chimice ale celulei

Întreaga substanţă vie din celulă constituie protoplasma. Ea se deosebeşte de materia nevie printr-o serie de proprietăţi fizice şi chimice:

- Proprietăţi fizice. Protoplasma este un lichid vâscos, incolor şi trans-parent. Gradul de vâscozitatc creşte o dată cu îmbătrânirea celulei,

mediul de dispersie este apa, iar faza dispersată o constituie particulele coloidale foarte mici de substanţe organice numite micele. Ele se află într-o continuă mişcare. Micelele se pot aglomera în complexe care cresc gradul de vâscozitate. Coloizii pot trece uşor de la starea de sol (fluid) la starea de gel (aspect de gelatină). Trecerile sunt reversibile şi influenţate de diferiţi factori: temperatură, unele substanţe, etc. Între starea protoplasmci şi funcţiile ei există o strânsă legătură (de exemplu, curenţii citoplasmatici sunt legaţi de starea de sol, iar diviziunea celulară de starea de gel).

- Compoziţia chimică. În celulă se găsesc peste 60 de elemente chimice si sunt elementele de bază.

Componentele chimice ale celulelor vii sunt: apa, sărurile minerale şi substanţele organice. Ele se găsesc în proporţii diferite în funcţie de tipul celulei, vârstă, rol etc.