Celula – unitatea structurală și funcțională a vieții

Se studiază structura celulei vegetale și animale, organitele celulare și funcțiile lor.

Ce este celula și de ce e atât de importantă

Celula este cea mai mică parte a unui organism care îndeplinește toate funcțiile vieții: se hrănește, respiră, crește și se înmulțește. De aceea spunem că este unitatea structurală și funcțională a lumii vii — „structurală” pentru că din celule sunt construite toate organismele, „funcțională” pentru că în celule se petrec procesele vieții.

Celulele sunt, în general, atât de mici încât nu se văd cu ochiul liber — au nevoie de microscop ca să fie observate. Există însă și excepții ușor de ținut minte: oul de găină este, la origine, o singură celulă uriașă.

După numărul de celule, organismele sunt unicelulare (o singură celulă face totul — de exemplu drojdia de bere) și pluricelulare (miliarde de celule care își împart munca — plantele, animalele, omul).

Oricât de diferite ar părea, aproape toate celulele au același plan de organizare, cu trei componente principale: membrana celulară, citoplasma și nucleul. Pe acestea le vei învăța pe rând, pentru că ele se cer la orice verificare.

Membrana celulară – învelișul care controlează

Membrana celulară este un înveliș subțire care delimitează celula de mediul din jur, îi dă formă și îi păstrează conținutul la un loc. Dar membrana nu este un simplu ambalaj: ea este o poartă cu paznic.

Rolurile membranei, așa cum se cer la evaluări:

• delimitează celula și o protejează;
• controlează schimburile de substanțe dintre celulă și mediu: lasă să intre apa, substanțele hrănitoare și oxigenul și lasă să iasă substanțele nefolositoare.

Spunem că membrana are permeabilitate selectivă: „permeabil” înseamnă că lasă substanțele să treacă, iar „selectiv” înseamnă că alege ce trece și ce nu — ca un portar care lasă să intre doar persoanele de pe listă.

La celula vegetală, în afara membranei mai există un strat gros și rigid numit perete celular, alcătuit din celuloză. El dă celulei vegetale o formă precisă, aproape geometrică, și o face rezistentă. Atenție la o confuzie clasică: peretele celular nu înlocuiește membrana — celula vegetală le are pe amândouă, peretele la exterior și membrana imediat sub el. Celula animală nu are perete celular, de aceea are forme mai rotunjite și mai variate.

Citoplasma și organitele celulare

Citoplasma este conținutul viu al celulei: o substanță semifluidă, asemănătoare unui gel, care umple spațiul dintre membrană și nucleu. În ea plutesc niște structuri mici cu roluri precise, numite organite celulare — un fel de „organe în miniatură” ale celulei.

Organitele pe care trebuie să le cunoști în clasa a V-a:

• Mitocondriile – „centralele energetice” ale celulei: în ele are loc respirația celulară, prin care celula obține energie din substanțele hrănitoare, folosind oxigen. Se găsesc și în celula vegetală, și în cea animală.
• Cloroplastele – organite verzi, care conțin pigmentul numit clorofilă; în ele se desfășoară fotosinteza, procesul prin care planta își prepară singură hrana la lumină. Există numai în celulele vegetale verzi.
• Vacuolele – „cămările” celulei: vezicule pline cu suc celular (apă cu substanțe dizolvate). La celula vegetală matură există de obicei o vacuolă mare, centrală; la celula animală vacuolele sunt mici și puține sau lipsesc.

Greșeala clasică aici: elevii cred că, dacă planta are cloroplaste pentru hrană, nu mai are nevoie de mitocondrii. Fals — celula vegetală are și cloroplaste, și mitocondrii: cloroplastele produc hrana, mitocondriile o „ard” ca să elibereze energia.

Nucleul – centrul de comandă

Nucleul este cel mai important organit al celulei — centrul ei de comandă. De obicei are formă rotundă sau ovală și este așezat în mijlocul celulei animale; la celula vegetală matură este adesea împins spre margine de vacuola centrală mare.

De ce este nucleul „șeful” celulei?

• coordonează toate activitățile celulei: hrănirea, creșterea, respirația;
• conține materialul genetic — informația ereditară, adică „instrucțiunile” după care celula trăiește și după care însușirile se transmit de la părinți la urmași;
• are rol esențial în înmulțirea celulei: dintr-o celulă-mamă se formează două celule-fiice, iar nucleul se împarte primul, ca fiecare celulă nouă să primească o copie completă a instrucțiunilor.

Majoritatea celulelor au un singur nucleu. Există și excepții care apar uneori ca întrebări-capcană: unele celule au mai mulți nuclei, iar globulele roșii ale omului adult nu au deloc nucleu — de aceea trăiesc puțin și nu se pot înmulți.

Reține formula scurtă, cerută la orice evaluare: membrana delimitează și controlează, citoplasma găzduiește organitele, nucleul coordonează și transmite informația ereditară.

Comparație: celula vegetală și celula animală

Celula vegetală și celula animală au același plan de bază, dar câteva deosebiri fac diferența la punctaj.

Asemănări — ambele au:

• membrană celulară;
• citoplasmă cu organite;
• nucleu;
• mitocondrii (ambele respiră!).

Deosebiri — celula vegetală are în plus:

• perete celular din celuloză, care îi dă formă regulată, colțuroasă;
• cloroplaste cu clorofilă, pentru fotosinteză;
• vacuolă mare, centrală, plină cu suc celular.

Celula animală nu are perete celular, nu are cloroplaste, iar vacuolele ei sunt mici sau lipsesc; forma ei este rotunjită sau neregulată.

Cum verifici cu ochii tăi? Preparatul clasic din laborator este foița de ceapă: se desprinde pelicula subțire de pe o frunză cărnoasă de ceapă, se pune pe lamă într-o picătură de apă, se acoperă cu lamela și se privește la microscop. Vei vedea celule așezate ca niște cărămizi într-un zid, cu perete celular vizibil și nucleu. Întrebare-capcană legată de acest preparat: celulele foiței de ceapă nu au cloroplaste (foița crește în întuneric, sub pământ, și nu e verde) — dovadă că nu orice celulă vegetală are cloroplaste, ci doar cele din părțile verzi ale plantei.

Test — 6 întrebări ca la examen