curs2 botanica

59
BOTANICA FARMACEUTICA BOTANICA FARMACEUTICA CURS 2 CURS 2

Upload: kittybtch

Post on 27-Nov-2015

131 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Nucleul

TRANSCRIPT

BOTANICA FARMACEUTICABOTANICA FARMACEUTICA

CURS 2CURS 2

NUCLEULNUCLEUL

- se distinge destul de greu de masa citoplasmei se distinge destul de greu de masa citoplasmei datorita indicelui de refractie numai cu putin mai mare datorita indicelui de refractie numai cu putin mai mare decat al citoplasmei in care este dispus decat al citoplasmei in care este dispus

- CCariologia = domeniu special de cercetare a nucleuluiariologia = domeniu special de cercetare a nucleului

chiar si la celulele la care nu s-a putut pune in evidenta chiar si la celulele la care nu s-a putut pune in evidenta un nucleu figurat (alge albastre si bacterii) – exista o un nucleu figurat (alge albastre si bacterii) – exista o substanta nucleara = cromatina, care este dispersata in substanta nucleara = cromatina, care este dispersata in citoplasma → celule citoplasma → celule procariote (protocariote)procariote (protocariote) spre spre deosebire de cele cu nucleu figurat = deosebire de cele cu nucleu figurat = eucarioteeucariote

- In ciclul vital al nucleului se disting 2 perioade: In ciclul vital al nucleului se disting 2 perioade:

a). a). Perioada nucleului in repaus (interfaza)Perioada nucleului in repaus (interfaza)- perioada metabolica: au loc procese de sinteza si perioada metabolica: au loc procese de sinteza si

schimburi intre nucleu si citoplasmaschimburi intre nucleu si citoplasma

- nucleul interfazic = starea nucleului intre 2 diviziuni - nucleul interfazic = starea nucleului intre 2 diviziuni succesive – variaza duratasuccesive – variaza durata

b). b). Perioada nucleului in diviziunePerioada nucleului in diviziune- apar elemente structurale speciale – cromozomii, apar elemente structurale speciale – cromozomii,

caracteristici pentru diviziunea nucleului si a celulei, si caracteristici pentru diviziunea nucleului si a celulei, si pentru transmiterea caracterelor la urmasipentru transmiterea caracterelor la urmasi

Nucleu interfazic (A) si in diviziune (B-F)Nucleu interfazic (A) si in diviziune (B-F)

Morfologia nucleuluiMorfologia nucleului - - formaforma si aspectul depind de o serie de factori: si aspectul depind de o serie de factori:

- in - in celulele meristematicecelulele meristematice el are o el are o pozitie centralapozitie centrala si o si o forma sfericaforma sferica

- in celulele care au o vacuola mare si citoplasma este - in celulele care au o vacuola mare si citoplasma este presata de presata de pereteleperetele celular celular →→ nucleul este si el presat si ia o nucleul este si el presat si ia o forma turtita sau lenticulara forma turtita sau lenticulara

- forma nucleului depinde si de - forma nucleului depinde si de forma celuleiforma celulei::

- in - in celule prozenchimaticecelule prozenchimatice si nucleul are o forma si nucleul are o forma alungitaalungita

- in - in celulele parenchimaticecelulele parenchimatice – forma lui este – forma lui este sferica sau sferica sau aproape sfericaaproape sferica

- pot exista si cazuri cand nucleul are o forma nedefinita - pot exista si cazuri cand nucleul are o forma nedefinita →→ intr-o celula cu mai multi nuclei fiecare are alta forma. Ex: intr-o celula cu mai multi nuclei fiecare are alta forma. Ex: Tradescantia virginiana, Chara foetida- celulele batraneTradescantia virginiana, Chara foetida- celulele batrane

Marimea nucleuluiMarimea nucleului

- - variaza de la o celula la alta si chiar in interiorul aceleasi celulevariaza de la o celula la alta si chiar in interiorul aceleasi celule- functie de varsta, talie, cantitatea de citoplasmafunctie de varsta, talie, cantitatea de citoplasma- marimea medie = 7-10 microni in celule meristematice, cu exceptia marimea medie = 7-10 microni in celule meristematice, cu exceptia

– ciupercilor (au cei mai mici nuclei – sub 7 microni) si celula-ou a – ciupercilor (au cei mai mici nuclei – sub 7 microni) si celula-ou a Cycadeelor (cel mai mare nucleu – 0.6mm)Cycadeelor (cel mai mare nucleu – 0.6mm)

Numarul nucleilorNumarul nucleilor- De obicei celulele au un singur nucleu = mononucleate De obicei celulele au un singur nucleu = mononucleate Exceptii: Exceptii: Celule fara nucleu = anucleate (protocariote)Celule fara nucleu = anucleate (protocariote) Celule cu 2 sau mai multi nuclei (polinucleate). Ex: cenocite, Celule cu 2 sau mai multi nuclei (polinucleate). Ex: cenocite,

plasmodiile mixomicetelor sau forme tranzitorii in constituirea plasmodiile mixomicetelor sau forme tranzitorii in constituirea endospermului la Angiospermeendospermului la Angiosperme

Structura nucleuluiStructura nucleului Membrana nuclearaMembrana nucleara Plasma nuclearaPlasma nucleara NucleolNucleol Retea de cromatina si acromatinaRetea de cromatina si acromatina

1.1. Membrana nuclearaMembrana nucleara- e formata din 2 foite separate intre ele printr-un spatiu clar = “spatiu e formata din 2 foite separate intre ele printr-un spatiu clar = “spatiu

perinuclear” perinuclear” => membrana nucleara este dubla si are o organizare => membrana nucleara este dubla si are o organizare lipoproteica (ca toate membranele plasmatice); lipoproteica (ca toate membranele plasmatice);

- ea nu este continua ci prezinta pori al caror numar si diametru ea nu este continua ci prezinta pori al caror numar si diametru variaza de la caz la cazvariaza de la caz la caz

- Foita externa a membranei nucleare se afla in continuitate cu Foita externa a membranei nucleare se afla in continuitate cu sistemul de membrane al reticulului endoplasmatic, iar spatiul sistemul de membrane al reticulului endoplasmatic, iar spatiul perinuclear e o continuitate a lumenului reticululuiperinuclear e o continuitate a lumenului reticulului

- Are functia de schimb ionic intre citoplasma si nucleoplasma fiind Are functia de schimb ionic intre citoplasma si nucleoplasma fiind comparata chiar cu un filtru cu pori foarte finicomparata chiar cu un filtru cu pori foarte fini

2. 2. Nucleoplasma (plasma nucleara, suc nuclear, Nucleoplasma (plasma nucleara, suc nuclear, cariolimfa, carioplasma)cariolimfa, carioplasma)

Reprezinta spatiul in care au loc schimburile metabolice Reprezinta spatiul in care au loc schimburile metabolice din nucleu si in care se includ celelalte elemente din nucleu si in care se includ celelalte elemente structurale ale nucleuluistructurale ale nucleului

Este formata dintr-un amestec polifazic de coloizi Este formata dintr-un amestec polifazic de coloizi →→ la la microscopul optic = aspect omogenmicroscopul optic = aspect omogen

Ultrastructura = identica cu cea a hialoplasmei (contine Ultrastructura = identica cu cea a hialoplasmei (contine granule de ribonucleoproteide care impreuna cu alti granule de ribonucleoproteide care impreuna cu alti compusi dau nastere la sisteme macromoleculare dense compusi dau nastere la sisteme macromoleculare dense sau laxe)sau laxe)

3. 3. NucleolulNucleolul- nu are membrana proprienu are membrana proprie- are indice de refractie mai mare decat al nucleului de are indice de refractie mai mare decat al nucleului de

aceea sunt vizibili chiar in celula vieaceea sunt vizibili chiar in celula vie- au o prezenta inconstanta. Ex: in timpul diviziunii dispar au o prezenta inconstanta. Ex: in timpul diviziunii dispar

si reapar abia in nucleii nou formati dupa diviziunesi reapar abia in nucleii nou formati dupa diviziune- au in structura lor o parte amorfa de natura proteica si o au in structura lor o parte amorfa de natura proteica si o

parte fibrilara si granulara = parte fibrilara si granulara = nucleolonemanucleolonema cu aspect cu aspect spongiosspongios

4. Cromatina nucleara4. Cromatina nucleara

eeste o substanta care se coloreaza intens cu coloranti ste o substanta care se coloreaza intens cu coloranti bazicibazici

aare forma de re forma de mase densemase dense cuprinse in nucleoplasma cuprinse in nucleoplasma →→ formeaza formeaza cromocentre cromocentre sau poate avea forma de sau poate avea forma de retele retele filamentoasefilamentoase →→ retea cromatica = retea cromatica = reticul cromaticreticul cromatic

ffilamentele retelei cromatice = cromoneme, iar masele ilamentele retelei cromatice = cromoneme, iar masele de cromocentre formeaza procromozomii sau de cromocentre formeaza procromozomii sau eucromocentreleeucromocentrele

lla microscopul electronic cromatina are o structura a microscopul electronic cromatina are o structura fibrilara fibrilara → → alcatuita din fibrile cu o grosime intre 10-alcatuita din fibrile cu o grosime intre 10-2525ÅÅ la eucariote si lipsite de un aranjament spatial in la eucariote si lipsite de un aranjament spatial in cazul nucleului interfaziccazul nucleului interfazic; la nucleul in diviziune ea este ; la nucleul in diviziune ea este aceea care genereaza cromozomiiaceea care genereaza cromozomii

Functie de raportul retea cromatica/cromocentre Functie de raportul retea cromatica/cromocentre structura nucleului poate fi:structura nucleului poate fi:

a)a) eureticulata eureticulata – contine numai reteaua cromatica– contine numai reteaua cromaticab)b) eureticulata cu cromocentreeureticulata cu cromocentre – contine ambele formatiuni – contine ambele formatiuni

dar predomina reteaua cromaticadar predomina reteaua cromaticac)c) semireticulata cu cromocentresemireticulata cu cromocentre – cand cromocentrele – cand cromocentrele

sunt mai numeroasesunt mai numeroased)d) areticulataareticulata – nucleul contine numai cromocentre – nucleul contine numai cromocentre

Cromatina prezinta grad diferit de colorabilitate Cromatina prezinta grad diferit de colorabilitate →→ se disting se disting 2 feluri de cromatina:2 feluri de cromatina:

- - eucromatinaeucromatina – – mai putin colorabila formata din proteine mai putin colorabila formata din proteine bazice asociate cu ADN formand dezoxiribonucleoproteide – rol bazice asociate cu ADN formand dezoxiribonucleoproteide – rol genetic importantgenetic important

- - heterocromatinaheterocromatina – – mai colorabila formata din mai colorabila formata din dezoxiribonucleoproteide, ribonucleoproteide si proteine bazice – dezoxiribonucleoproteide, ribonucleoproteide si proteine bazice – rol in procesele metabolicerol in procesele metabolice

Compozitia chimica a nucleuluiCompozitia chimica a nucleului

Nucleul are o compozitie Nucleul are o compozitie chimica specificachimica specifica

Particularitatea consta in Particularitatea consta in predominanta predominanta nucleoproteidelor nucleoproteidelor (dezoxiribonucleoproteide si (dezoxiribonucleoproteide si ribonucleoproteide) ribonucleoproteide)

enzime, nucleotide, enzime, nucleotide, aminoacizi, lipide, aminoacizi, lipide, constituenti anorganici constituenti anorganici (saruri de Ca(saruri de Ca2+2+, Mg , Mg 2+2+,Fe, ,Fe, NaNa++) )

Rolul cel mai important – Rolul cel mai important – acizii nucleici - ADN 10%acizii nucleici - ADN 10%, , ARN 3.7%ARN 3.7%

Cantitatea de ADN = constanta pentru celulele diploide, Cantitatea de ADN = constanta pentru celulele diploide, reprezentand un caracter de specificitate; variaza numai reprezentand un caracter de specificitate; variaza numai la gameti (celule haploide) unde se reduce la jumatate, la gameti (celule haploide) unde se reduce la jumatate, iar la celulele poliploide cantitatea de ADN se mareste iar la celulele poliploide cantitatea de ADN se mareste functie de gradul de poliploidiefunctie de gradul de poliploidie

Rolul nucleului in viata celuleiRolul nucleului in viata celulei

functii multiplefunctii multiple Nucleul nu e viabil in lipsa citoplasmei si invers Nucleul nu e viabil in lipsa citoplasmei si invers Relatia dintre nucleu si citoplasma se exprima prin raportul Relatia dintre nucleu si citoplasma se exprima prin raportul

nucleoplasmatic (RNP); acesta nu se schimba atat timp cat nucleoplasmatic (RNP); acesta nu se schimba atat timp cat nu se schimba conditiile de mediu, el fiind mai mare ca nu se schimba conditiile de mediu, el fiind mai mare ca valoare la celulele tinere decat la cele batranevaloare la celulele tinere decat la cele batrane

VnVnRNP = RNP =

Vc - VnVc - Vn

Desi nucleului interfazic i se spune “nucleu in repaus” in Desi nucleului interfazic i se spune “nucleu in repaus” in aceasta perioada nucleul desfasoara o activitate biochimica aceasta perioada nucleul desfasoara o activitate biochimica intensa, notiunea de repaus referindu-se numai la capacitatea intensa, notiunea de repaus referindu-se numai la capacitatea de diviziune inhibata, in timp ce din punct de vedere fiziologic de diviziune inhibata, in timp ce din punct de vedere fiziologic indeplineste functii speciale, continue indeplineste functii speciale, continue →→ autosinteza si autosinteza si heterosintezaheterosinteza

Functiile de autosintezaFunctiile de autosinteza

- are loc o dublare a cantitatii de ADN printr-o sinteza a lui pe - are loc o dublare a cantitatii de ADN printr-o sinteza a lui pe baza capacitatii de autoreproducere; acestei dublari ii urmeaza baza capacitatii de autoreproducere; acestei dublari ii urmeaza apoi diviziunea nucleului si cantitatea de ADN revine la cea apoi diviziunea nucleului si cantitatea de ADN revine la cea specifica pentru orice organism in partespecifica pentru orice organism in parte

Functiile de heterosintezaFunctiile de heterosinteza

- au loc sinteze de alte substante intre care ARN (ARNm – - au loc sinteze de alte substante intre care ARN (ARNm – transfera informatia de sinteza a proteinelor specifice de la transfera informatia de sinteza a proteinelor specifice de la nivelul ADN-ului la nivelul ribozomilor), dar si alte forme de ARN nivelul ADN-ului la nivelul ribozomilor), dar si alte forme de ARN care se stocheaza in nucleol sau difuzeaza in citoplasmacare se stocheaza in nucleol sau difuzeaza in citoplasma

- are loc sinteza ATP-ului sau a unor histone noi- are loc sinteza ATP-ului sau a unor histone noi

Alte roluri ale nucleuluiAlte roluri ale nucleului- - rol in cresterea membranei celularerol in cresterea membranei celulare

Ex: graunciorul de polen Ex: graunciorul de polen →→ formarea tubului polenic formarea tubului polenic radacina radacina →→ perisorii absorbanti perisorii absorbanti

- - rol in regenerarea membranei celularerol in regenerarea membranei celulare Ex: in caz de ranirea a unui tesut nucleii celulelor din jur se Ex: in caz de ranirea a unui tesut nucleii celulelor din jur se dispun in imediata vecinatate a ranii pentru a reface membranele dispun in imediata vecinatate a ranii pentru a reface membranele distrusedistruse

- - rol in procesul de divizune si in transmiterea rol in procesul de divizune si in transmiterea caracterelor ereditarecaracterelor ereditare prin complexul reprezentat de ADN ca prin complexul reprezentat de ADN ca donator al informatiei ereditare si ARN ca transportor al acestei donator al informatiei ereditare si ARN ca transportor al acestei informatii si proteinele care sunt acceptorii informatieiinformatii si proteinele care sunt acceptorii informatiei

CONDRIOZOMII (MITOCONDRIILE)CONDRIOZOMII (MITOCONDRIILE)

Sunt formatiuni vii intracitoplasmatice cu dimensiuni 0,5-2-3 microniSunt formatiuni vii intracitoplasmatice cu dimensiuni 0,5-2-3 microni Numarul si forma lor variaza in functie de starea fiziologica a celuleiNumarul si forma lor variaza in functie de starea fiziologica a celulei Studiate la microscopul electronic s-a constatat ca se pot dezagrega Studiate la microscopul electronic s-a constatat ca se pot dezagrega

cu substante tensioactive, ca si cu ultrasunete cu substante tensioactive, ca si cu ultrasunete →→ au un indice de au un indice de refractie mai mare decat al citoplasmei, iar d.p.d.v. al starii de refractie mai mare decat al citoplasmei, iar d.p.d.v. al starii de agregare = consistenta gelica, cu miscari proprii de curbare, agregare = consistenta gelica, cu miscari proprii de curbare, intindere sau de contractareintindere sau de contractare

Structura mitocondriilor: Structura mitocondriilor:

a)a) Membrana externa dublaMembrana externa dubla

b)b) Membrana interna plisataMembrana interna plisata

c)c) Substanta fundamentala omogena = matriceaSubstanta fundamentala omogena = matricea

Membranele au o structura specifica, fiind alcatuite din aceleasi Membranele au o structura specifica, fiind alcatuite din aceleasi elemente ca toate formatiunile membranare citoplasmaticeelemente ca toate formatiunile membranare citoplasmatice

a)a) Membrana externa Membrana externa

– – alcatuita din 2 lamele proteice fiecare cu 70-80 alcatuita din 2 lamele proteice fiecare cu 70-80 ÅÅ incluzand intre incluzand intre ele o lamela de molecule fosfoamiolipidice de 40-70 ele o lamela de molecule fosfoamiolipidice de 40-70 ÅÅ; prezinta ; prezinta proprietati de semipermeabilitate. proprietati de semipermeabilitate.

- are o flexibilitate foarte mare putand suporta o marire a - are o flexibilitate foarte mare putand suporta o marire a volumului mitocondriei pana la de 5 orivolumului mitocondriei pana la de 5 ori

- poate fi lizata sau distrusa de solventi clorurati (CCl4)- poate fi lizata sau distrusa de solventi clorurati (CCl4)

b) b) Membrana internaMembrana interna

- nu captuseste paralel fata interna a mitocondriei, ci din ea se emit - nu captuseste paralel fata interna a mitocondriei, ci din ea se emit niste prelungiri:niste prelungiri:

- prelungiri sub forma de lamele perpendiculare pe axa - prelungiri sub forma de lamele perpendiculare pe axa longitudinala a mitocondriei longitudinala a mitocondriei →→ creste mitocondrialecreste mitocondriale, iar , iar mitocondria de tip mitocondria de tip “crista”“crista”

- la organisme inferioare (protiste) in locul crestelor se formeaza - la organisme inferioare (protiste) in locul crestelor se formeaza spre interior spre interior microtubulimicrotubuli sau sau microvilozitatimicrovilozitati = mitocondrii de tip = mitocondrii de tip “tubulus”“tubulus”

c)c) Matricea mitocondrialaMatricea mitocondriala- omogena sau granularaomogena sau granulara- compozitie chimica complexa: proteine, enzime, compozitie chimica complexa: proteine, enzime,

cofactori,nucleotide (ATP, ADP), fosfolipide, ADN cofactori,nucleotide (ATP, ADP), fosfolipide, ADN mitocondrialmitocondrial

- granele din interiorul matricei pot forma agregate rotunde granele din interiorul matricei pot forma agregate rotunde sau cilindrice acumuland saruri de calciu si magneziusau cilindrice acumuland saruri de calciu si magneziu

- recent s-au decoperit particule mici (85recent s-au decoperit particule mici (85ÅÅ) atasate printr-) atasate printr-un pedicel de membrana mitocondriala interna sau chiar un pedicel de membrana mitocondriala interna sau chiar tapetand crestele mitocondriale tapetand crestele mitocondriale →→ oxizomi, oxizomi, semnalate semnalate si pe suprafata mitocondriilorsi pe suprafata mitocondriilor

D.p.d.v. al originii - mai multe ipoteze:D.p.d.v. al originii - mai multe ipoteze:- viata mitocondriilor e mai mica decat a celulei si

inmultirea se face si in interfaza, fie:- prin autoreproducere (grad de independenta in

cadrul celulei), - din granule dense in electroni care se afla in

celula, - din nucleu (avand in vedere continutul lor in ADN),- din aparatul Golgi (din veziculele acestuia) - din reticulul endoplasmatic (avand in vedere

structura de membrana)

Alti autori aseamana mitocondriile cu bacteriile Alti autori aseamana mitocondriile cu bacteriile →→ prin prin prezenta ADN–ului, a ARN-ului si a fenomenului de prezenta ADN–ului, a ARN-ului si a fenomenului de fosforilare oxidativa = aceste organite ar fi fost bacterii fosforilare oxidativa = aceste organite ar fi fost bacterii simbionte cu celulele, devenind organite de respiratiesimbionte cu celulele, devenind organite de respiratie

D.p.d.v. functionalD.p.d.v. functional – mitocondriile = formatiuni legate de – mitocondriile = formatiuni legate de viata aeroba a celulelorviata aeroba a celulelor

prin izolarea mitocondriilor s-a reusit sa se obtina prin izolarea mitocondriilor s-a reusit sa se obtina “in vitro”“in vitro” reproducerea etapelor ciclului Krebs ca si reproducerea etapelor ciclului Krebs ca si fenomene de fosforilare, de dehidrogenarefenomene de fosforilare, de dehidrogenare

mitocondriile au capacitate de reglare a activitatilor mitocondriile au capacitate de reglare a activitatilor fiziologice ale celulei dupa necesitatile ei, fiziologice ale celulei dupa necesitatile ei, stimuland unele functiuni si inhiband altelestimuland unele functiuni si inhiband altele

mitocondriile controleaza feed-back-ul celular, care mitocondriile controleaza feed-back-ul celular, care nu e altceva decat o retroinhibitie franand la un nu e altceva decat o retroinhibitie franand la un moment dat o reactie si facand ca starea moment dat o reactie si facand ca starea functionala sa revina la o situatie anterioarafunctionala sa revina la o situatie anterioara

Rolul mitocondriilorRolul mitocondriilor

Ele reprezinta Ele reprezinta “aparatul respirator”“aparatul respirator” al celulei, la nivelul lor se al celulei, la nivelul lor se elibereaza cea mai mare cantitate de energie din celulaelibereaza cea mai mare cantitate de energie din celula

Sunt denumite Sunt denumite “uzina energetica a celulei”“uzina energetica a celulei” constituind rezervorul constituind rezervorul energetic al acesteiaenergetic al acesteia

PLASTIDELEPLASTIDELE Sunt organite celulare caracteristice pentru celulele vegetaleSunt organite celulare caracteristice pentru celulele vegetale Au fost observate mai intai la alge Au fost observate mai intai la alge →→ cromatofori, apoi la plantele cromatofori, apoi la plantele

superioare superioare →→ plastide plastide Totalitatea plastidelor = Totalitatea plastidelor = plastidomplastidom Plastidele lipsesc la unele plante inferioare (bacterii, alge albastre, Plastidele lipsesc la unele plante inferioare (bacterii, alge albastre,

ciuperci) si dintre cele superioare lipsesc la unele parazite si ciuperci) si dintre cele superioare lipsesc la unele parazite si saprofite (Neotia nidus avis, Lathraea squamaria)saprofite (Neotia nidus avis, Lathraea squamaria)

Forma, numarul si dimensiunile acestor organite celulare variaza de Forma, numarul si dimensiunile acestor organite celulare variaza de la caz la caz si in special la unele plante inferioare ele constituie la caz la caz si in special la unele plante inferioare ele constituie caractere de specificitate dupa care se pot determinacaractere de specificitate dupa care se pot determina

Rolul plastidelor este legat de pigmentul pe care-l contin, in acest Rolul plastidelor este legat de pigmentul pe care-l contin, in acest sens distingandu-se urmatoarele forme: sens distingandu-se urmatoarele forme: leucoplaste, cloroplaste leucoplaste, cloroplaste si cromoplaste.si cromoplaste.

1. Leucoplastele1. Leucoplastele

Plastide incolorePlastide incolore →→ raspandite mai ales in albumenul raspandite mai ales in albumenul semintelor, in celulele unor organe subterane, dar si in semintelor, in celulele unor organe subterane, dar si in unele organe aerieneunele organe aeriene

D.p.d.v. morfologic, se observa asemanarea D.p.d.v. morfologic, se observa asemanarea leucoplastelor cu mitocondriile, prezentand de leucoplastelor cu mitocondriile, prezentand de asemenea un indice de refractie mai mare decat al asemenea un indice de refractie mai mare decat al citoplasmei, o deformabilitate si o fragilitate la fel ca si a citoplasmei, o deformabilitate si o fragilitate la fel ca si a mitocondriilor, chiar si ultrastructura lor e oarecum mitocondriilor, chiar si ultrastructura lor e oarecum asemanatoare cu a mitocondriilorasemanatoare cu a mitocondriilor Prezinta la suprafata o membrana dubla, la care foita Prezinta la suprafata o membrana dubla, la care foita

interna emite prelungiri interna emite prelungiri →→ crestecreste, spre interiorul , spre interiorul plastidei; intre creste plastidei; intre creste →→ stroma stroma care contine fibrile, care contine fibrile, granule de amidon (concretiuni), o proteina de granule de amidon (concretiuni), o proteina de rezerva cu fier (fitoferitina)rezerva cu fier (fitoferitina)

Leucoplastele constituie o Leucoplastele constituie o etapa in geneza altor etapa in geneza altor plastide plastide →→ cloro- si cloro- si cromoplaste, iar unele din cromoplaste, iar unele din ele au capacitate de a ele au capacitate de a polimeriza glucidele polimeriza glucidele solubile (oze), rezultand solubile (oze), rezultand amidon ce se depune in amidon ce se depune in ele ca substanta de ele ca substanta de rezerva = rezerva = amiloplasteamiloplaste

Alte leucoplaste au Alte leucoplaste au capacitate de a sintetiza si capacitate de a sintetiza si depune substante grase depune substante grase ca picaturi = ca picaturi = oleoplasteoleoplaste (elaioplaste), altele depun (elaioplaste), altele depun proteine = proteine = proteoplasteproteoplaste, , iar altele aleurona = iar altele aleurona = aleuronoplastealeuronoplaste

Leucoplaste la Leucoplaste la Zebrina pendulaZebrina pendula

2.Cloroplastele2.Cloroplastele

Sunt plastide verzi intalnite in celulele organelor verzi ale Sunt plastide verzi intalnite in celulele organelor verzi ale plantelorplantelor

Numarul, forma si dimensiunea lor variaza foarte mult:Numarul, forma si dimensiunea lor variaza foarte mult: - la plante inferioare sunt in numar mic, dar de - la plante inferioare sunt in numar mic, dar de

dimensiuni mari si forme variate: in forma de panglica dimensiuni mari si forme variate: in forma de panglica dreapta sau rasucita (dreapta sau rasucita (SpyrogyraSpyrogyra), de stea (), de stea (ZygnemaZygnema), ), clopot (clopot (ChlamidomonasChlamidomonas), de lant (), de lant (OedogoniumOedogonium) etc. Se ) etc. Se numesc numesc cromatoforicromatofori..

- la plantele superioare numarul lor e mare - la plantele superioare numarul lor e mare (20-50/celula), iar dimensiunile sunt mici; forma lor e (20-50/celula), iar dimensiunile sunt mici; forma lor e sferica, ovala sau lenticularasferica, ovala sau lenticulara

Cromatofor la SpyrogyraCromatofor la Spyrogyra

Pe suprafata cloroplastelor, mai ales la plantele inferioare, se Pe suprafata cloroplastelor, mai ales la plantele inferioare, se observa una sau mai multe granule de natura proteica = pirenoizi, observa una sau mai multe granule de natura proteica = pirenoizi, inconjurate de grauncioare de amidoninconjurate de grauncioare de amidon

Structura cloroplastelor: Structura cloroplastelor: - granulatii lenticulare foarte bogate in clorofila = - granulatii lenticulare foarte bogate in clorofila = granegrane - - granele nu sunt libere; sunt sustinute de ungranele nu sunt libere; sunt sustinute de un sistem lamelar sistem lamelar

(lamele purtatoare)(lamele purtatoare) - membrana plastidiala dubla- membrana plastidiala dubla

- masa fundamentala/matricea/stroma- masa fundamentala/matricea/stroma

Ultrastructura cloroplastelorUltrastructura cloroplastelor

Membrana cu contur dubluMembrana cu contur dublu care genereaza la interior o serie de care genereaza la interior o serie de pliuri (lamele)pliuri (lamele) paralele intre ele si orientate pe paralele intre ele si orientate pe directia longitudinaladirectia longitudinala a cloroplastuluia cloroplastului

Pliurile dau nastere la niste Pliurile dau nastere la niste saculi turtitisaculi turtiti, precum si la , precum si la discuri discuri == tylacoidetylacoide

Acest sistem se aseamana mult cu sistemul canalicular care Acest sistem se aseamana mult cu sistemul canalicular care alcatuieste reticulul endoplasmaticalcatuieste reticulul endoplasmatic

Masa fundamentala a cloroplastului e ocupata de Masa fundamentala a cloroplastului e ocupata de stromastroma, in care se , in care se pot acumula picaturi de ulei si granule de amidon plasate in spatiul pot acumula picaturi de ulei si granule de amidon plasate in spatiul dintre lameledintre lamele

Tylacoidele de pe traiectul pliurilor membranei plasmatice formeaza Tylacoidele de pe traiectul pliurilor membranei plasmatice formeaza unitati structurale complexe = unitati structurale complexe = granelegranele

Tipul de structura si ultrastructura descris anterior se refera la Tipul de structura si ultrastructura descris anterior se refera la cloroplastele plantelor superioare, insa atat la acestea cat si la cloroplastele plantelor superioare, insa atat la acestea cat si la plantele inferioare pot exista structuri speciale legate de biologia lorplantele inferioare pot exista structuri speciale legate de biologia lor

Compozitia chimica a cloroplastelorCompozitia chimica a cloroplastelor

Apa, substante organice si anorganiceApa, substante organice si anorganice, proportia lor variind chiar si , proportia lor variind chiar si in aceeasi celula dupa starea de functionare a cloroplastelorin aceeasi celula dupa starea de functionare a cloroplastelor

Dintre Dintre substantele organicesubstantele organice: proteine, lipide, clorofile si caroteni, : proteine, lipide, clorofile si caroteni, nucleotide (ATP, ADP), coenzime, citocromi, vitamine (A, C, E, K), nucleotide (ATP, ADP), coenzime, citocromi, vitamine (A, C, E, K), acizi nucleici (ADN, ARN) s.a.acizi nucleici (ADN, ARN) s.a.

Cel mai important rol il au clorofilele: in natura, clorofilele absorb Cel mai important rol il au clorofilele: in natura, clorofilele absorb energia luminoasa (de la soare) si o transforma in energie chimicaenergia luminoasa (de la soare) si o transforma in energie chimica

Clorofila brutaClorofila bruta (obtinuta prin extractia alcoolica) este un complex de (obtinuta prin extractia alcoolica) este un complex de pigmenti din 3 grupe distincte:pigmenti din 3 grupe distincte:

- pigmenti clorofilieni- pigmenti clorofilieni

- pigmenti carotenoizi- pigmenti carotenoizi

- ficobiline- ficobiline

ClorofileleClorofilele Clorofilele a si bClorofilele a si b prezinta o structura porfirinica a moleculei, cu prezinta o structura porfirinica a moleculei, cu 4 4

nuclei pirolicinuclei pirolici legati de legati de un atom de Mg un atom de Mg dispus dispus centralcentral prin legaturi prin legaturi covalente si coordinativecovalente si coordinative

Datorita acestei structuri porfirinice clorofila se apropie structural de Datorita acestei structuri porfirinice clorofila se apropie structural de hemul din sangele animalelor (aici atomul central este Fe)hemul din sangele animalelor (aici atomul central este Fe)

Diferenta intre clorofila a si b: in molecula clorofilei b sunt 2 atomi de Diferenta intre clorofila a si b: in molecula clorofilei b sunt 2 atomi de H mai putin din cauza gruparii aldehidice pe care aceasta o are la al H mai putin din cauza gruparii aldehidice pe care aceasta o are la al doilea nucleu pirolic, unde clorofila a are un radical metildoilea nucleu pirolic, unde clorofila a are un radical metil

Rolul magneziului nu e bine stabilit: dupa unii confera culoarea Rolul magneziului nu e bine stabilit: dupa unii confera culoarea verde caracteristicaverde caracteristica

O caracteristica a moleculei de clorofila o constituie O caracteristica a moleculei de clorofila o constituie legarea prin esterificare a unui alcool superior nesaturat legarea prin esterificare a unui alcool superior nesaturat ((fitina fitina sausau fitol fitol) de cel de-al patrulea nucleu pirolic) de cel de-al patrulea nucleu pirolic

Aceasta legatura esterica cu fitolul conditioneaza Aceasta legatura esterica cu fitolul conditioneaza liposolubilitatea clorofileiliposolubilitatea clorofilei

Clorofilele Clorofila are un rol biologic exceptionalClorofila are un rol biologic exceptional Utilizari in: Utilizari in: - chimie - sensibilizator in reactii de fotooxidare- chimie - sensibilizator in reactii de fotooxidare - industrie – colorant- industrie – colorant In terapie se utilizeaza sub forma de clorofiline (saruri hidrosolubile): In terapie se utilizeaza sub forma de clorofiline (saruri hidrosolubile):

clorofilina de sodiu intra in componenta unor preparate farmaceutice clorofilina de sodiu intra in componenta unor preparate farmaceutice folosite la: folosite la:

- cicatrizarea ranilor- cicatrizarea ranilor - antianemic- antianemic - bacteriostatic- bacteriostatic - dezodorizant- dezodorizant Clorofilinele se obtin prin saponificarea cu NaOH a clorofilei brute; Clorofilinele se obtin prin saponificarea cu NaOH a clorofilei brute;

se elibereaza metanol si fitol si se pastreaza structura porfirinicase elibereaza metanol si fitol si se pastreaza structura porfirinica Nu se schimba spectrul de absorbtie si fluorescenta caracteristica Nu se schimba spectrul de absorbtie si fluorescenta caracteristica

clorofileiclorofilei

3.Cromoplastele3.Cromoplastele Pigmentii rosii-portocalii pe care-i contin reprezinta un Pigmentii rosii-portocalii pe care-i contin reprezinta un complex complex

carotenoidiccarotenoidic in care predomina in care predomina ββ--carotenulcarotenul si si xantofilaxantofila

D. p.d.v. D. p.d.v. structuralstructural prezinta o prezinta o stroma de natura proteicastroma de natura proteica in care in care se gaseste inglobat pigmentul sub forma de granule; acesta se gaseste inglobat pigmentul sub forma de granule; acesta poate lua si aspect cristalin (fuziform, rotund, de placi etc.)poate lua si aspect cristalin (fuziform, rotund, de placi etc.)

Ca Ca raspandireraspandire, cromoplastele nu se gasesc la toate plantele si , cromoplastele nu se gasesc la toate plantele si nici la aceeasi planta in toate organele ei: uneori sunt in nici la aceeasi planta in toate organele ei: uneori sunt in organele expuse la lumina, alteori la intuneric (ex: gogosar, organele expuse la lumina, alteori la intuneric (ex: gogosar, morcov, maces, paducel, tomate, ardei rosu) morcov, maces, paducel, tomate, ardei rosu)

Intensitatea culorii depinde de:Intensitatea culorii depinde de: - cantitatea de caroteni- cantitatea de caroteni - numarul de cromoplaste din fiecare celula- numarul de cromoplaste din fiecare celula - modul de repartitie al celulelor cu cromoplaste in diferite tesuturi- modul de repartitie al celulelor cu cromoplaste in diferite tesuturi ββ-carotenul-carotenul este provitamina A: plantele ce contin cromoplaste au este provitamina A: plantele ce contin cromoplaste au

utilizari farmaceutice ca utilizari farmaceutice ca surse de provitamina Asurse de provitamina A - uleiul de palmier (- uleiul de palmier (Elaeis guinensisElaeis guinensis)) - uleiul de catina (- uleiul de catina (Hippophae rhamnoidesHippophae rhamnoides))

O caracteristica a plastidelor este aceea ca se pot transforma unele O caracteristica a plastidelor este aceea ca se pot transforma unele in altelein altele

- tuberculii de cartof contin leucoplaste; prin expunere la lumina - tuberculii de cartof contin leucoplaste; prin expunere la lumina acestea se transforma in cloroplasteacestea se transforma in cloroplaste

- radacina de morcov contine cromoplaste; prin expunere la lumina - radacina de morcov contine cromoplaste; prin expunere la lumina acestea se transforma in cloroplasteacestea se transforma in cloroplaste

- fructele crude (maces, tomate, paducel) contin cloroplaste care se - fructele crude (maces, tomate, paducel) contin cloroplaste care se transforma in cromoplaste in momentul coaceriitransforma in cromoplaste in momentul coacerii

Se constata deci o legatura stransa intre cele 3 forme de Se constata deci o legatura stransa intre cele 3 forme de plastide, o interdependenta: acestea plastide, o interdependenta: acestea se transforma unele se transforma unele in altele sub influenta factorilor de mediuin altele sub influenta factorilor de mediu

La La origineaoriginea plastidelor stau niste formatiuni numite plastidelor stau niste formatiuni numite proplastideproplastide care in prezenta luminii evolueaza la care in prezenta luminii evolueaza la cloroplaste, iar in lipsa luminii la leuco- sau cromoplastecloroplaste, iar in lipsa luminii la leuco- sau cromoplaste

Rezulta deci o Rezulta deci o continuitate geneticacontinuitate genetica, prezentand totodata , prezentand totodata relatii: relatii:

- intre ele, - intre ele, - cu nucleul, - cu nucleul, - cu mitocondriile- cu mitocondriile - cu reticulul endoplasmatic- cu reticulul endoplasmatic