1

Celula Unitatea structurala si funcțională a materiei vii

CELULA reprezintă unitatea structurală și funcțională a tuturor organismelor,

capabilă de a-și duce viața independent sau în complexe celulare interdependente.

În prima jumătate a secolului XX, Schleiden și Schwann, eleborează teoria

celulară conform căreia, celula:

- Este unitatea structurală și funcțională a materiei vii - Nu există viață în afara celulei - Fiecare celulă se naște dintr-o altă celulă, se divide și moare - Este alcătuită din componente diferite care se găsesc în stransă coreație

structurală și funcțională, formând un tot unitar - Este un sistem biologic realizând permanente schimburi de materie, energie

și informație cu mediul În funcție de prezența sau absența unui nucleu propriu-zis, există doua

tipuri fundamentale de celule:

1. Procariote

2. Eucariote

1. Celula procariotă

Caracteristici :

- Nu prezintă un nucleu propriu-zis

- Materialul nuclear al procariotelor (nucleoidul), este răspândit în

citoplasmă, fara să fie delimitat de o membrană nucleară

- Este întâlnită la: bacterii și alge albastre-verzi

- Este alcătuită din:

a. perete celular

b. membrană celulară (plasmalemă)

c. citoplasmă

d. nucleoid

a. Peretele celular:

- este dispus la periferie

- este rigid, lipoproteic

- prezintă o substanță caracteristică denumită mureină

b. Membrana celulară:

- delimitează citoplasma

- are natură lipoproteică

- este alcătuită dintr-un strat dublu de fosfolipide în care sunt înglobate

proteine membranare globurale

- prezintă permeabilitate selectivă, intervenind în schimburile dintre celulă și

mediu

2

c. Citoplasma

- ocupă tot spațiul celular

- este foarte slab compartimentată, prezentând numai ribozomi și la unele bacterii

prezintă mezozomi – cu rol în respirație și în ancorarea nucleoidului

d. Nucleoidul

- reprezintă materialul nuclear răspândit în citoplasmă, fară a fi delimitat de o

membrană nucleară

- este reprezentat de o singură macromoleculă de ADN bicatenară, circulară ce

formează un singur cromozom

2. Celula eucariotă

Cracteristici :

- prezintă un nucleu adevărat, delimitat de o membrană nucleară

- este specifică organismelor din regnurile : Protista, Fungi, Plante și

Animale - celula eucariotă are o structură complexă, fiind alcătuită din :

a. perete celular ( la unele celule eucariote)

b. membrană celulară

c. citoplasmă

d. nucleu

a. Peretele celular

- este rigid

- este întâlnit la fungi ( unde conține chitină) și la celule vegetale ( unde este

de natură pecto-celulozică și este format din molecule lungi de celuloză

dispuse în mănunchiuri și înglobate într-o matrice de hemiceluloză și

pectină)

- Rol: asigură rezistența plantelor la factorii de mediu

b. Membrana celulară sau Plasmalema

- Este un constituient protoplasmatic universal

- Are natură lipoproteică

- Este formată dintr-un strat dublu de fosfo-lipide în care sunt înglobate

proteine membranare globulare

Lipidele și proteinele se pot deplasa conferind membranei un aspect de

mozaic fluid și permițându-i să sufere ample modificări.

- Rol: delimitează la periferie citoplasma

facilitează schimburile dintre celulă și mediul extracelular prezentând

peremeabilitate selectivă

3

c. Citoplasma - reprezintă masa celulei cuprinsă între plasmalemă și nucleu

- este formată din :

citoplasma fundamentală sau hialoplasma – care reprezintă partea

nestructurată

HIALOPLASMA = CITOSOLUL – caracteristici:

- se prezintă ca soluție coloidală

- soluția coloidală este alcătuită dintr-un mediu de dispersie reprezentat de

apă și o fază de dispersie reprezentată de diferite micele organice aflate în

suspensie

- hialoplasma se poate afla în două forme diferite și anume: starea de sol

( este predominant apoasă, fluidă) și starea de gel ( este predominant

vâscoasă, mai puțin fluidă)

- în citosol se găsește o rețea complexă de fibre proteice ( microtubule,

microfilamente și fibre intermediare) care constituie citoscheletul

- rolul citoscheletului este: de a asigura forma celulei, de a ancora organitele

celulare etc.

citoplasma structurată formată din:

1. organite celulare

2. incluziuni ergastice

1. Organitele celulare

Sunt structuri (copartimente ) citoplasmatice de forme și dimensiuni diferite.

Îndeplinesc funcții specifice.

Sunt de două feluri: comune și specifice

Organitele comune - Se întâlnesc la majoritatea celulelor eucariote

- Sunt reprezentate de : reticulul endoplasmatic, ribozomi, dictiozomi,

lizozomi, centrozom, vacuole, mitocondrii și plastide.

RETICULUL ENDOPLASMATIC

- Se prezintă ca un sistem de canale, canalicule și cisterne, răspândit în

întreaga citoplasmă

- Rol principal al reticulului endoplasmatic: transport intracitoplasmatic

- Alte roluri: intervine în sinteza proteinelor (R.E.G.), in sinteza lipidelor etc.

- Se prezintă sub două forme: R.E.N (fără ribozomi pe canalicule)

R.E.G (prezintă ribozomi pe canalicule)

RIBOZOMII – denumiți și GRANULELE LUI PALADE

- Sunt formațiuni de dimensiuni foarte mici, sferice sau ovoidale

- Se găsesc liberi în citoplasmă sau atașați de cnaliculele reticulului

endoplasmatic (R.E.G.)

- Nu sunt delimitați de o membrană

- Sunt alcătuiți din două subunități: una mare și una mică ( ARN și proteine)

- Rol : ribozomii au rrol în sinteza proteinelor specifice

4

DICTIOZOMII

- Sunt constituienți protoplasmatici dispuși în apropierea nucleului

- Sunt formați din cisterne aplatizate suprapuse sau pachete de saci turtiți

suprapuși, prezentând la extremități vezicule cu produși de secreție

- Totalitatea dictiozomilor dintr-o celulă formează :

APARATUL(COMPLEXUL) GOLGI !!! - Rolul dictiozomilor: dictiozomii au rol în eleborarea produșilor de

secreție ai celulei(secreția ceulară), în sinteza polizaharidelor, în

prelucrarea proteinelor și lipidelor etc.

LIZOZOMII

- Sunt formațiuni veziculare delimitate de o membrană simplă

- Conțin enzime hidrolitice !!! - se gasesc în special în leucocite

- au Rol în digestia intracelulară

CENTROZOMUL

- este organitul întâlnit îndeosebi în celulele animale, în apropierea nucleului

- este alcătuit din două formațiuni cilindrice numite CENTRIOLI

- centriolii sunt dispuși perpendicular unul pe celălalt și sunt înglobați într-o

masă de citoplasmă mai densă denumită CENTROSFERĂ

- fiecare centriol prezintă 9 triplete(fibrile) de microtubuli dispuși periferic

- Rol : centrozomul are rol în diviziunea celulară formând filamentele

fusului de diviziune

VACUOLELE

- Sunt formațiuni veziculare delimitate de o membrană simplă numită

TONOPLAST - Conțin suc vacuolar în care se pot acumula diferite substanțe de rezervă,

ioni, produși de metabolism etc.

- Sunt variate ca număr, formă și dimensiune în diferite tipuri de celule:

a. În celula vegetală adultă: sunt mari și au caracter permenent

b. În celula animală :sunt rare și au caracter temporar

- Totalitatea vacuolelor formează VACUOMUL CELULAR !!! - Rol : în depozitarea apei, a unor ioni minerali, produși metabolici sau

toxici, a unor substanțe de rezervă etc.

MITOCONDRIILE

- Sunt constituienți protoplasmatici , autodivizibili, de forme și

dimensiuni variabile - Sunt întâlnite la toate celulele eucariote aerobe

- Sunt considerate „centralele energetice ale celulei” deoarece la nivelul lor

se eliberează mari cantități de energie în urma proceselor de

oxidare(ardere) a substanțelor organice

- Sunt alcătuite din : membrană dublă ( la periferie) și martice/martix ( la

interior)

- Matrixul mitocondrial conține enzime, ADN, ARN, ribozomi etc.

5

- Membrana dublă este alcătuită din :

a. Membrană externă -este netedă

b. Membrană internă –prezintă numeroase cute( pliuri) spre interior

de formă lamelară sau tubulară numite criste mitocondriale pe care

se găsesc enzime oxido-reducătoare !!! - Totalitatea mitocondriilor dintr-o celulă reprezintă CONDRIOMUL

CELULAR

- Mitocondriile au rol în respirația celulară

PLASTIDELE

- Sunt constituienți protoplasmatici, autodivizibili, specifici organismelor

vegetale ( alge și plante)

- Sunt variate și se clasifică astfel:

a. Dupa culoare : plastide incolore - leucoplaste

plastide colore - cromoplaste și cloroplaste

b. Dupa rolul în fotosinteză:

Plastide nefotosintetizatoare: leucoplaste și cromoplaste

Plastide fotosintetizatoare: cloroplaste

Leucoplastele :

- Sunt plastide incolore și nefotosintetizatoare

- NU conțin pigmenți asimilatori

- Se clasifică în: Amiloplaste - depozitează amidon ( tuberculi de cartofi)

Oleoplaste - depozitează lipide( seminte de floarea Soarelui)

Proteoplaste - depozitează proteine ( soia)

Cromoplastele:

- Sunt plastide colore și nefotosintetizatoare

- Conțin pigmenți roșii, galbeni, portocalii etc.

- Se întâlnesc în petelele florilor, fructe etc.

Cloroplastele:

- Sunt cele mai importante plastide avand rol esențial în procesul de

fotosinteză

- Conțin pigmenți asimilatori reprezentați de:

Pigmenți verzi : clorofilă a și clorofilă b

Pigmenți galbeni: carotina și xantofilă

- Numărul, forma și dimensiunea lor variază în funcție de tipul celulei:

În celulele algelor: sunt rare, mari și se numesc CROMATOFORI

În celulele vegetale: sunt numeroase, mici, elipsoidale sau sferice și se

întâlnesc îndeosebi în frunze

- Cloroplastele sunt alcătuite din membrană dublă (la periferie) și stromă (

în interior)

- Stroma este substanța fundamentală și conține enzime, ADN, ARN,

proteine, ribizomi etc.

6

- Membrana dublă:

a. Membrana externă : este netedă

b. Membrana internă formează numeroare cute sau plieri lamelare numite

TILACOIDE alcătuite din lamele intergranare(stromatice), puternic

aplatizate pe care sunt dispuse structuri numite GRANE ce conțin pigmenți

asimilatori, fiind sediul reacțiilor fotosintezei

- La nivelul cloroplastelor se desfășoară două faze ale fotosintezei: faza de

lumină și faza de întuneric

- Rolul cloroplastelor: au rol în sinteza substanțelor organice prin

fotosinteză

Organitele specifice

- Se întâlnesc numai în anumite tipuri de celule

- Sunt reprezentate de: miofibrile, neorofibrile, corpusculi Nissl, cili și

flageli etc.

MIOFIBRILELE

- Sunt specifice fibrelor musculare, constituind aparatul contractil al

acestora

- Sunt alcătuite din proteine contractile reprezentate de miofilamente de

actină și miozină

- Au aspect striat, datorită alternanței unor discuri clare și întunecate

NEUROFIBRILELE

- Se întâlnesc în celulele nervoase ( neoroni)

- Formează o rețea de filamente răspândite în neuroplasmă

- Rol : de susținere și transport de substanțe

CORPUSCULII NISSL

- Sunt specifici neuronilor

- Sunt reprezentați de mase de R.E.G

- Au rol : în sinteza proteinelor neuronale

CILII ȘI FLAGELII

- Sunt organite specifice întâlnite la celulele mobile, atât la procariote cât și

la eucariote

- La celulele eucariote au o structură mai complexă fiind alcătuite din:

membrană, teacă și axonemă (în care se găsesc 9 perechi de microtubuli

periferici și o pereche de microtubuli centrali)

- Cilii si flagelii se ancorează în celulă prinr-un corpuscul bazal

7

2. Incluziuni ergastice

Sunt constituienți neprotoplasmatici ai celulei ( nervi), reprezentați de produșii

rezultați din activiatea metabolică și aflați permanent sau temporar în celulă.

Se pot găsi în: vacuole, citoplasmă, perete celular etc.

Sunt reprezentate de picături de lipide, grăuncioare de amidon, cristale etc.

d.Nucleul

este cel mai mare corpuscul din celulă

are forme și dimensiuni diferite

este dispus central la majoritatea celulelor

după numărul nucleelor, celulele pot fi:

Uninucleate : majoritatea celulelor

Binucleate : celulele hepatice

Polinucleate : fibrele musculare striate

Anucleate : hematiile adulte

Nucleul are rol de centru coordonator al activității celulare și conține

informația ereditară pe baza căreia sunt determinate caracteristicile

organismelor.

Nucleul este format din: membrană nucleară și nucleoplasmă( carioplasmă)

Membrana nucleară :

Este dublă: externă și internă

Prezintă numeroși pori în legătură cu canaliculele reticulului endoplasmatic

Nucleoplasma ( carioplasma):

Este formată dintr-o parte lichidă numită CARIOLIMFĂ ( o soluție cu aspect

omogen)

În cariolimfă se află o bogată rețea de CROMATINĂ și unul sau mai mulți

NUCLEOILI.

a. Cromatina :

Este reprezentată de filamente subțiri alcătuite din ADN, ARN, proteine, ioni

etc. din care se vor individualiza cromozomii în timpul diviziunii celulare.

b. Nucleolii :

Sunt formați din ADN și proteine

Au rol în biogeneza ribozomilor

8

Acizii nucleici

Def: Sunt substanțe organice cu molecule foarte mari ce se găsesc îndeosebi în

nucleu.

Sunt reprezentați de ADN și ARN

Sunt alcătuiți din unități de bază reprezentate de NUCLEOTIDE.

O nucleotidă este alcătuită din:

O bază azotată

Un zahăr ( glucid)

Un radical fosfat

a. Bazele azotate sunt de două tipuri:

Purinice : adenina (A) și guanină(G)

Pirimidinice : timină (T) și citozină(C) în ADN

uracil (U) și citozină (C) în ARN

b. Zahărul

Este reprezentat de o pentoză și anume: Riboza în ARN

Dezoxiriboza în ADN

c. Radicalul fosfat

Este reprezentat de un rest de acid fosforic

În cadrul unei nucleotide BAZA AZOTATĂ se leagă de PENTOZĂ(RAHAR)

care la rândul ei se leagă de RADICALUL FOSFAT.

Nucleotidele succesive se leagă între ele prin punți realizate între pentozele lor,

prin intermediul radicalului fosfat constituind lanțuri sau catene polinucleotidice

de lungimi variabile.

Nucleotidele sunt: ADENOZINĂ, TIMIDINĂ, GUANOZINĂ, CITOZINĂ,

URIDINĂ.

1. ACIDUL DEZOXIRIBONUCLEIC (ADN) :

Conține informația ereditară a organismelor

Este reprezentat de o macromoleculă bicatenară constituită din două catene

paralele complementare și dipuse helicoidal în jurul unui ax comun ( dublu

helix)

Cele două catene sunt legate între ele prin punți de Hidrogen formate între

bazele azotate complementare una purinică și cealaltă pirimidinică astfel:

A formează punți de hidrogen cu T - 2 legături de H

C formează punți de hidrogen cu G - 3 legături de H

9

2. ACIDUL RIBONUCLEIC (ARN) :

Este reprezentat de o macromoleculă monocatenară

Este localizat atât în nucleu cât și în citoplasmă

Are un rol deosebit în procesul de sinteză a proteinelor

Există 3 tipuri de ARN implicate în sinteza proteinelor:

ARNm ( mesager) – copiază mesajul genetic din ADN și îl

duce la locul sintezei proteice. Reprezintă 2-5% din ADN-ul

celulei.

ARNt (de transport) – transportă aminoacizii liberi din

citoplasmă la locul sintezei proteice.

ARNr (ribozomal) – se găsește în ribozomi având un rol

esențial în sinteza proteinelor . Reprezintă 80-90% din ARN-

ul celulei.

Cromozomii

Def: Sunt structuri permanente ale celulei care se evidențiază în mod deosebit în

timpul diviziunii celulare.

Sunt purtătorii zesterei ereditare a organismelor

Au forme și dimensiuni variate ( între 0.2-5 µ) la diferitele specii de

organisme eucariote

Numărul , mărimea și forma cromozomilor sunt caracteristice fiecărei specii și

reprezintă CARIOTIPUL ( cariotipul = dipunerea ordonată a cromozomilor

unei specii în funcție de dimensiunile și forma lor)

Reprezentarea schematică a cromozomilor unei specii în funcție de

dimensiunea și forma acestora reprezintă CARIOGRAMA sau IDIOGRAMA

speciei respective

La majoritatea eucariotelor, în celulele somatice, există 2 tipuri de cromozomi:

Autozomi – conțin gene ce determină caracteristicile organsmelor

Heterozomi(cromozomi ai sexului) – conțin gene care intervin în

determinarea sexului

La om, cariotipul normal are 46 de cromozomi grupați în 23 de perechi din

care: 22 de perechi sunt cromozomi autozomi

1 pereche sunt heterozomi : La femeie – X si X

La barbat – X și Y

În timpul ciclului celular, cromozomii se pot găsi:

a.Sub forma decondensată (despiralizată) – fibrele de cromatină din interfaza

ciclului celular

b.Sub formă condensată (spiralizată) – în timplul diviziunii celulare când

cromozomii sunt formați din două brațe longitudinale denumite cromatide unite

prin centromer.

Există 2 tipuri fundamentale de cromozomi: de tip procariot și de tip

eucariot

10

1. Cromozomul de tip procariot :

Se întâlnește la bacterii și algele albastre-verzi

Este reprezentat de o singură macromoleculă de ADN bicatenară, circulară

care formează un singur cromozom

Se găsește în citoplasma celulei procariote fără a fi delimitat de o membrană

nucleară.

2. Cromozomul de tip eucariot :

Se întâlnesc în celulele eucariotelor

Au o structură mult mai complexă fiind alcătuiți din ADN, ARN, proteine,

lipide, ioni de Ca, Mg etc.

Numărul lor este variabil , dar este specific și constant pentru fiecare specie de-

a lungul generațiilor

După numărul de cromozomi, celulele sunt de două tipuri principale:

diploide și haploide

Celule diploide (2n):

Conțin 2 seturi omoloage (unul matern și unul patern) de cromozomi

Sunt reprezentate de celulele somatice ( ale corpului)

Celule haploide (n):

Conțin un singur set de cromozomi

Sunt reprezentate de celulele reproducătoare

Diviziunea celulara

Def: Diviziunea celulară reprezintă procesul prin care dintr-o celulă mamă rezultă

celule noi asemănătoare acesteia.

Prin diviziunea celulară se asigură continuitatea vieții deoarece:

La organismele unicelulare realizează înmulțirea acestora

La organismele pluricelulare realizează creșterea țesuturilor și a organelor

acestora

Diviziunea celulară este de două tipuri: directă și indirectă(cariokinetică)

I. DIVIZIUNEA DIRECTĂ ( AMITOZĂ)

Este cel mai simplu tip de diviziune

Este întâlnită la celulele procariote și celulele tumorale

Se realizează foarte rapid

Nu se formează un fus de diviziune

Nu se individualizează și nu se evidențiază cromzomii

Diviziunea nucleului (cariochineză) se desfășoară concomitent(in acelasi timp)

cu diviziunea citplasmei (plasmochineză sau chitochineză)

Se realizeză prin: strangularea(gâtuirea) celulei, fragmentarea celulei etc.

11

II. DIVIZIUNEA INDIRECTĂ ( CARIOKINEZA)

Este mult mai complexă decât diviziunea directă

Este întâlnită la majoritatea celulelor eucariote

Se realizază într-o perioadă de timp mai lungă

Se formează un fus de diviziune alcătuit din filamente dispuse între polii

celulei cu rol de a distribui echilibrat cromozomii în celulele fiice

Se individualizează și se evinențiază cromozomii prin spiralizarea și

condensarea fibrelor de cromatină din nucleoplasma nucleului

Diviziunea nucleului(cariokineza) precede(se realizează inainte de)

diviziunea citoplasmei (citokineza sau plasmochineza)

se realizează prin : mitoză și meioză

A. MITOZA

Se desfășoară în celulele somatice ale organismelor eucariote

Prin mitoză dintr-o celulă mamă diploidă rezultă două celule fiice tot

diploide

Este un proces unitar și continuu ce se desfășoară în 4 faze succesive :

profază, metafază, anafază, telofază.

Profaza :

Este faza cea mai lungă

Nucleul crește în dimensiuni în timpul acestei faze

Membrana nucleară se rupe și se dezorganizează

Nucleolii se dezorganizează

Se formează fusul de diviziune alcătuit din filamente dispuse între polii

celulei

Se individualizează și devin evidenți cromozomii prin spiralizarea și

condensarea fibrelor de cromatină din nucleoplasmă

Metafaza :

Cromozomii bicromatidici condensați la maximum sunt dispuși la jumătatea

filamentelor fusului de diviziune, în plan ecuatorial , în așa-numita placă

metafazică

Fiecare cromozom este prins prin centromerul său de un filament al fusului de

diviziune

Anafaza :

La sfârșitul metafazei, cromozomii bicromatidici se scindează longitudinal în

două cromatide surori ( cromozomi monocromatidici sau cromozomi fii)

În timpul anafazei, cromatidele surori se deplasează spre polii celulei astfel: o

cromatidă este atrasă spre un pol al celulei, iar cromatida soră spre celălalt

12

Telofaza :

Cromozomii monocromatidici ajung la polii celulei și încep să se despiralizeze

și să se decondenseze treptat

Filamentele fusului de diviziune se rup și acesta se dezorganizează în totalitate

La fiecare pol al celulei, prin reorganizarea membranei nucleare , a nucleolilor

și a celorlalte componente nucleare, se individualizează câte un nucleu ce

conține același număr de cromozomi și aceeași cantitate de ADN ca și celula

inițilă

Se încheie procesul de cariochineză și continuă procesul de citochineză care

presupune formarea unui perete despărțitor la jumătatea celulei inițiale și

împărțirea acesteia în două celule fiice asemănătoare celulei mame.

IMPORTANȚA MITOZEI:

Prin mitoză se realizează înmulțirea organismelor unicelulare

Prin mitoză sunt înlocuite celulele îmbătrânite, uzate, lezate etc.

La organismele pluricelulare, mitoza determină înmulțirea celulelor ceea ce

duce la creșterea țesuturilor și la creșterea organelor organismelor.

B. MEIOZA

Este un tip special de diviziune indirectă

Se realizează în organele reproducătoare ale plantelor și animalelor

La plante, prin diviziunea meiotică rezultă sporii asexuați reprezentați de

grăunciorii de polen și sacul embrionar

La animle, diviziunea meiotică se finalizează direct cu formarea gameților

reprezentați de spermatozoizi și ovule

Se desfățoară în două etape : etapa reducțională și etapa ecvațională

a. Etapa reducțională:

În această etapă, dintr-o celulă mamă rezultă două celule fiice haploide

Se desfășoară în următoarele faze: profaza l, metafaza l, anafaza l, telofazal.

Profaza l - caracteristici

Este mai lungă și mai complexă decât profaza mitozei

Nucleul crește în dimensiuni

Membrana nucleară se rupe și se dezorganizează

Nucleolii se dezorganizează

Se formează fusul de diviziune

Cromozomii se individualizează și devin evidenți la microscop prin

spiralizarea și condensarea fibrelor de cromatină Cromozomii omologi(unul matern și unul patern) se apropie și se dispun

sub formă de perechi alcătuind bivalenți sau tetradele

cromozomiale(cromozomi patrucromatidici sau tetracromatidici)

Între cromozomii omologi se realizează schimburi reciproce de segmente

cromatidice sau de gene, fenomen cunoscut sub numele de crossing-over

Prin fenomenul crossing-over rezultă cromozomi recombinați (modificați

genetic) care asigură variabilitatea organismelor

13

Metafaza l :

Cromozomii sunt condesați la maximum și sunt dispuși sub formă de

perechi de cromozomi omologi(bivalenți) în placa metafazică

Pe fiecare filament al fusului de diviziune se găsește câte o pereche de

cromozomi bivalenți prinși prin centromerul lor de filamentele fusului

Anafaza l : La sfârșitul metafazei l, cromozomii bivalenți se despart iar

În timpul anafazei cromozomii se deplasează spre polii celulei astfel : un

cromozom bicromatidic dintr-o pereche se deplasează spre un pol al

celulei, iar celălalt cromozom bicromatidic se deplasează spre polul opus

Telofaza l :

Cromozomii bicromatidici ajung la polii celulei unde încep să se

despiralizeze și să se decondenseze treptat

Filamentele fusului de diviziune se rup și se dezorganizează

La fiecare pol al celulei prin reorganizarea membranei nucleare, a nucleolilor se

individualizează câte un nucleu ce conține numai jumătate din numărul de

cromozomi ai celulei inițiale ( cromozomii sunt bicromatidici)

Se încheie procesul de cariochineză și începe procesul de citochineză care

presupune formarea unui perete despărțitor la jumătatea celului inițiale

rezultând două celule fiice haploide

b. Etapa ecvațională

Urmează după o interfază foarte scurtă în care cele două celule fiice haploide

nu își mai dublează cantitatea de ADN deoarece cromozomii sunt deja

bicromatidici

Se desfășoară ca o mitoză propriu-zisă în următoarele faze: profaza ll,

metafaza ll, anafaza ll, telofaza ll

La finalul acestei etape, fiecare dintre cele două celule fiice haploide

rezultate după etapa reducțională dă naștere la câte două celule fiice rezultând în final patru celule fiice haploide ( cu nr de cromozomi și cantitatea

de ADN reduse la jumătate)

IMPORTANȚA MEIOZEI :

Prin meioză se asigură creșterea variabilității genotipice și fenotipice a

organismelor datorită fenomenelor de recombinare genetică din cadrul acestui

proces

Contribuie la menținerea constantă a nr de cromozomi al unei specii de-a

lungul generațiilor deoarece, gameții conțin doar jumătae din nr de cromozomi

al speciei iar prin fecundație vor reface nr normal al speciei respective

14

Ciclul celular

Def: Reprezintă perioada de timp de la formarea unei celule prin diviziune pana la

încheierea diviziunii respective.

Cuprinde două faze: interfază și diviziune celulară.

a. Interfaza :

Este etapa dintre două diviziuni celulare succesive

În timpul acestei etape, în celulă se desfășoară acivități indispensabile diviziunii

celulare

Cuprinde trei perioade: presintetică (G1)

de sinteză (S)

postsintetică (G2)

În perioada presintetică (G1) :

Celula crește în dimensiuni

Se sintetizează proteine și enzime cu rol în transmiterea informației

Are loc decondensarea totală a cromozomilor

În perioada de sinteză (S) :

Are loc dublarea cantității de ADN prin replicarea macromoleculei de ADN

după modelul semiconservativ

Prin procesul de replicarea a macromoleculei de ADN se formează cromozomi

bicromatidici(formați din două cromatide) din cromozomi monocromatidici

În perioada postsintetică(G2):

Se sintetizează proteinele necesare formării fusului de diviziune

15

Ereditatea si variabilitatea lumii vii

Genetica este știința care studiază ereditatea și variabilitatea organismelor.

Ereditatea reprezintă caracteristica organismelor de a poseda o anumită zestre

genetică pe baza căreia sunt transmise trăsăturile lor specifice către descendenți.

Variabilitatea este capacitatea organismelor de a se deosebi unele de altele prin

anumite caracteristici morfologice, fiziologice, biochimice, comportamentale etc.

MECANISMELE TRANSMITERII CARACTERELOR ERDITARE

Fondatorul geneticii ca știință este considerat a fi Gregor Mendel care în anul

1865 în lucrarea „ Expeiențe asupra hibrizilor vegetali” a formulat primele legi ale

erdității cunoscute și sub numele de Legile lui Mendel.

Încrucișarea între indivizi ce se deosebesc prin una sau mai multe perechi de

caractere se numește HIBRIDARE, iar descendenții obținuți se numesc HIBRIZI.

Dacă indivizii se deosebesc printr-o singură pereche de caractere, procesul se

numește MONOHIBRIDARE, iar dacă se deosebesc prin două perechi de caractere,

procesul se numește DIHIBRIDARE.

a. Monohibridarea și legea purității gameților

Mendel a încrucișat un soi de mazăre cu bobul neted cu un alt soi de mazăre cu

bob zbârcit.

În prima generație (F1) a obținut plante hibride ce prezentau numai boabe

netede (caracter dominant).

În cea de-a 2-a generație (F2) obținută prin autofecundarea plantelor hibride din

prima generație au apărut atât plante de mazăre cu bobul neted cât și cu bobul zbârcit

într-un raport de segregare de 3:1 ( ⁄ din boabe netede : ⁄ din boabe zbârcite)

În urma acestor experimente, Mendel a observat că descendenții prezintă

anumite caracteristici pe care le moștenesc de la părinți (genitori, ascendenți).

De aici, a tras concluzia că în celulele părinților există „ceva” ce determină

transmiterea trăsăturilor de la părinți la descendenți.

El a numit acel „ceva” factori ereditari (teoria factorilor ereditari a lui Mendel).

În felul acesta, Mendel a elaborat prima lege a eredității cunoscută sub numele de

legea purității gameților care presupune că gameții sunt puri din punct de vedere

genetic, ei conținând doar unul din factorii ereditari dintr-o pereche.

De asemenea, Mendel a observat că există diferențe între factorii

ereditari(structura genetică) și însușirile organismelor.

Genotipul reprezintă totalitatea factorilor ereditari sau totalitatea genelor unui

organism.

Fenotipul reprezintă totalitatea însușirilor morfologice, fiziologice, biochimice

etc. ale unui individ, însușiri care au rezultat prin interactiunea genotipului cu

mediul ( bob neted-bob zbârcit, boabe galbene-boabe verzi etc.)

Organismul homozigot – este pur din punct de vedere genetic și prezintă doi

factori ereditari ai unei perechi de același fel (NN, zz)

16

Organismul heterozigot – este impur din punct de vedere genetic și prezintă

doi factori ereditari ai unei perechi diferite (Nz)

Caracter dominant – este caracterul care se manifestă în fenotip la indivizii

hibrizi , heterozigoți ( bob neted)

Caracterul recesiv – este caracterul care nu se manifestă la indivizii hibrizi,

ramânând în stare ascunsă (bob zbârcit)

a. Dihibridarea și legea segregării independente a perechilor de caractere

Mendel și-a continuat experimentele și a realizat încrucișări între un soi de

mazăre cu boabe netede și galbene( caractere dominante) și un soi de mazăre cu boabe

zbârcite și verzi( caractere recesive).

În prima generație (F1) a obținut numai plante d mazăre cu boabe netede și

galbene.

În generația a 2-a (F2) rezultată prin autofecundarea indivizilor hibrizi din

prima generație , Mendel a obținut patru tipuri diferite de boabe în raport 9:3:3:1

astfel:

9/16 boabe netede și galbene ( D:D)

3/16 boabe netede și verzi (D:r)

3/16 boabe zbârcite și galbene (r:D)

1/16 boabe zbârcite și verzi (r:r)

Pe baza acestor rezutate, Mendel a elabort cea de-a doua lege a eredității numită și

Legea segregării independente a perechilor de caractere, conform căreia fiecare

pereche de factori ereditari segregă independent de alte perechi de factori ereditari.

IMPORTANȚA LEGILOR LUI MENDEL:

Demonstrează ca transmiterea caracterelor la descendenți se realizează prin

intermediul factorilor ereditari, prezenți în toate celulele organismului

Dovedesc că factorii ereditari recesivi se manifestă numai în stare homozigotă,

iar cei dominanți se manifestă atât la organismele homozigote, cât și la cele

heterozigote

Oferă posibilitaea obținerii de noi combinații de gene la hibrizi etc.

ABATERI DE LA SEGREGAREA MENDELIANĂ:

În afară de relațiile de dominanță-recesivitate complete (demonstrate de

Mendel), între genele alele se pot manifesta și alte raporturi:

semidominanța(dominanța incompletă), codominanța, supradominanța,

genele letale, polialelia, poligenia etc.

Genele alele =gene perechi , ce ocupă loci similari pe cromozomii omologi și

care determină un același caracter dar de nunațe diferite, contrastante.

17

Semidominanța(dominanța incompletă) :

DEF: reprezintă fenomenul de interacțiune între genele alele ce determină

apariția unor caractere intermediare între genitori la indivizii hibrizi,

heterozigoti .

Ex: Fenomenul a fost evidențiat la planta braba împăratului-Mirabilis jalapa-

care prezintă plante cu flori roșii (RR) și plante cu flori albe (aa).

Din încrucișarea acestora rezultă în F1 numai plante roz – caracter intermediar

între roșu și alb. În generația a doua (F2) obținută prin încrucișarea plantelor

hibride din prima generație rezultă un raport de segregare fenotipic de 1:2:1

astfel:

1 parte din flori sunt roșii

2 părți din flori sunt roz

1 parte din flori sunt albe

Acest raport de segregare fenotipică este explicat prin faptul că niciunul dintre

cei doi factori ereditari (R și a) și respectiv caracterele ( plante roșii-plante

albe) NU este dominant complet asupra celuilalt, iar interacțiunea lor

determină apariția unor caractere intermediare între genitori.

În semidominanță, raportul de segregare fenotipic [1(flori roșii:2(flori

roz):1(flori albe)] este identic cu raportul de segregare genotipic ( 1RR:2Ra:1aa)

Codominanța

DEF: reprezintă fenomenul de interacțiune îmtre două gene alele dominante

ce determină apariția unui nou caracter.

Fenomenul este întâlnit la determinarea grupelor de sânge umane.

Există 3 GENE care intervin în determinarea grupelor de sânge:

l – genă recesivă

LA

– genă dominantă ce determină grupa de sânge A(ΙΙ)

LB – genă dominantă ce determină grupa de sânge B(ΙΙΙ)

În funcție de modul de combinare a acestor gene rezultă 6 genotipuri (3

homozigote și 3 heterozigote) ce determină cele 4 grupe de sânge:

Grupa de sânge: Genotipuri:

0 (Ι) ll

A (ΙΙ) LAL

A , L

Al

B (ΙΙΙ) LB L

B , L

Bl

AB (ΙV) LAL

B

Combinarea celor două gene dominante LA

și LB

în cadrul unui genotip,

determină apariția unui nou fenotip printr-o nouă grupă de sânge AB (ΙV) – acest

fenomen fiind cunoscut sub numele de codominanță.

18

RECOMBINAREA GENETICĂ

Def : Recombinarea genetică reprezintă totalitatea proceselor prin care iau

naștere noi combinații de gene.

- Apare în întreaga lume vie și este una dintre principalele surse ale

variabilității organismelor

- Apare în cursul proceselor de sexualitate atât la procariote, cât și la

eucariote.

- La procariote ( bacterii) recombinarea genetică se realizează prin conjugare

= transfer de material genetic(plasmid) de la un individ la altul

- La eucariote recombinarea genetică se realizează pe trei căi:

Recombinarea intracromozomală ( crossing-over)

Recombinarea intercromozomală ( dansul cromozomilor)

Conversia genetică

a. Recombinarea intracromozomală

- Consă în schimbul reciproc de gene sau de segmente cromatidice între

cromozomii omologi.

- Se realizează în timpul profazei l a etapei reducționale a meiozei astfel:

Cromozomii omologi( unul matern și unul patern) se apropie și se ating prin unul sau

mai multe puncte de contact(chiasme) formând bivalenții sau tetradele cromozomiale.

Cromatidele nesurori ale bivalenților se rup la nivelul chiasmelor iar fragmentele rupte

se schimbă reciproc între ele( segmentul rupt de pe cromatida maternă se lipește pe

cromatida paternă și invers) proces de crossing-over în urma căruia rezultă

cromozomi reconbinați(modificați) genetic.

Cromozomii bivalenți recombinați se separă și migrează spre polii celulei ( unul spre

un pol, iar celălalt spre polul opus) intrand în componența unor gameți recombinați

genetic.

b. Recombinarea intercromozomală

- Se realizează în timplul formării gameților prin meioză în metafaza l și

anafaza l

- Constă în dispunerea și segregarea independentă a perechilor de cromozomi,

unele față de altele, cât și independent de originea lor maternă sau paternă

- Celulele fiice(gameții) vor poseda combinații variate de cromozomi

proveniți de la genitori

- Numărul combinațiilor posibile(gameți) crește proporțional cu numărul

perechilor de cromozomi și se calculează după formula 2n, unde n=numărul

de perechi de cromozomi omologi.

19

DETERMINISMUL GENETIC AL SEXELOR

Sexul este o caracteristică determinată genetic a tuturor organismelor ce se

reproduc sexuat.

Există două tipuri principale de determinare a sexelor și anume:

- Determinism cromozomal

- Determinism genic

1. Determinismul cromozomal al sexelor - Presupune existența unor cromozomi speciali numiți heterozomi sau

cromozomi ai sexului ce intervin în determinarea acestei caraceristici.

- Există două tipuri de determinism cromozomal al sexelor : tipul

Drosophila și Abraxas.

a. Tipul Drosophila :

- Este întâlnit la insecte, la toate mamiferele(inclusiv la om) și la unele

plante ( cânepă, hamei etc.)

- Indivizii masculi sunt heterogametici prezentând cei doi heterozomi diferiți

de tipul X și Y (mascul----XY)

- Indivizii femeli sunt homogametici prezentând cei doi heterozomi identici

de tipul X și X ( femelă----XX)

- Tipul drosophila prezintă un subtip numit Protenor la care indivizii masculi

pierd cromozomul Y prezentând numai cromozomul X :

Mascul----X0

Femelă----XX

b. Tipul Abraxas :

- Este întâlnit la toate păsările dar și la unele specii de insecte, amfibieni,

reptile - Indivizii masculi sunt homogametici prezentând cei doi heterozomi identici

de tipul X și X sau Z și Z : mascul----XX

- Indivizii femeli sunt heterogametici prezentând cei doi heterozomi diferiți

de tipul X și Y sau Z și W : femelă----XY

- Tipul abraxas prezintă un subtip numit Fluture la care indivizii femeli

prezintă numai heterozomul X :

Mascul----XX

Femelă----X0

- Genele localizate în heterozomi se transmit în descendență, înlănțuit,

fenomen cunoscut sub numele de sex-linkage.

- Genele sex-linkage se manifestă fenotipic în descendență diferit :

La organismele homogametice genele recesive se manifestă numai în stare

homozigotă

La organismele heterogametice genele recesive se manifesto ori de cate ori sunt

prezente(într-un singur exemplar) fenomen numit hemizigoție.

2. Determinismul genic al sexelor

- Presupune existența unor gene speciale situate în cromozomii autozomi

ce intervin în determinarea sexelor

- Este întâlnit la unele specii de pești și amfibieni

20

INFLUENȚA MEDIULUI ASUPRA EREDITĂȚII

-MUTAȚIILE-

Mutațiile sunt modificări în structura și funcțiile materialului genetic,

modificări care NU sunt consecința recombinărilor genetice.

Mutațiile reprezintă sursa primară a variabilității genotipice a

organismelor.

Procesul de apariție a mutațiilor se numește MUTAGENEZĂ.

CLASIFICAREA MUTAȚIILOR:

După cantitatea de material genetic afectat de mutație:

- Mutații genomice : afectează numărul de cromozomi

- Mutații cromozomale : afectează structura și funcțiile unor cromozomi

- Mutații genice : afectează structura și funcțiile genelor

După modul de apariție mutațiile pot fi:

- Naturale sau spontane : apar fără intervenția omului

- Artificiale : provocate de om

După efectele pe care il au, mutațiile pot fi:

- Folositoare : conferă avantaje adaptative

- Neutre : nu au niciun fel de efect

- Dăunătoare : dezavantajează indivizii

- Letale : incompatibile cu viața

După modul de manifestare mutațiile pot fi :

- Dominante

- Semidominante

- Recesive

După tipul de celule în care apar, mutațiile pot fi:

- Gametice : se transmi la descendenți

- Somatice : nu se transmit la descendenți

După tipul cromozomilor afectați, mutațiile pot fi:

- Autozomale : afectează cromozomii autozomi

- Heterozomale : afectează cromozomii sexului

21

1. Mutațiile genomice

Determină modificarea numărului de cromozomi din celule.

Sunt de două tipuri : Mutații de tip poliploid ( poliploidie)

Mutații de tip aneuploid (aneuploidie)

POLIPLOIDIA :

- Constă în multiplicarea numărului de seturi de cromozomi din celulele

unui individ

- Organismele diploide – diploidie (2n=2x) conțin în mod normal două

seturi complete de cromozomi ( unul matern și unul patern)

- Organismele poliploide pot prezenta : Tripoloidie – trei seturi de cromozomi ( 2n=3x)

Tetraploide – patru seturi de cromozomi ( 2n=4x)

- Cauza apariției poliploidiilor este reprezentată de non-disjuncția

(nesepararea) perechilor de cromozomi în timpul formării gameților prin

meioză apar în felul acesta, gameți neechilibrați genetic care,

participând la fecundație vor da naștere la descendenți cu diferite grade de

poliploidie

- Poliploidia este întâlnită îndeosebi la plante, dar și la unele specii de

nevertebrate , pești, amfibieni etc.

ANEUPLOIDIA :

- Constă în variația numărului de cromozomi din celulele unui individ , cu

±1,2 cromozomi (fără multiplicarea numărului de bază)

- Cauza apariției aneuploidiilor este reprezentată de non-disjuncția unei

perechi sau mai multor perechi de cromozomi în timpul formării

gameților prin meioză apar gameți neechilibrați genetic cu diferite

grade de aneuploidie astfel:

2n-1 : monosomie ( lipsește un cromozom dintr-o pereche)

2n-2 : nulisomie ( lipsește o pereche de cromozomi)

2n+1 : trisomie (apare un cromozom în plus într-o pereche)

2n+2 : tetrasomie ( o peeche de cromozomi este dublată)

- Aneuploidia poate afecta atât cromozomii autozomi ( aneuploidii

autozomale), cât și heterozomii ( aneuploidii heterozomale)

2. Mutațiile cromozomale

Def : Sunt modificări în structura și funcțiile unor cromozomi.

Se pot realiza prin :

- Deleție : pierderea unui segmen cromozomal

- Translocație : schimbarea unor segmente cromatidice între cromozomi

neomologi

- Duplicație : dublarea unui segment cromozomal

- Inversie : modificarea ordinii segmentelor cromaidice într-un cromozom

22

3. Mutațiile genice

Def : Sunt modificări în structura și funcțiile unor gene.

Pot afecta gena în totalitate sau numai anumite perechi de nucleotide.

Cea mai mică mutație genetică este reprezentată de mutația punctiformă care

presupune modificarea unei singure perechi de nucleotide.

Mutațiile genice se pot realiza prin :

- Adiție : adăugarea unei perechi de nucleotide

- Deleție : pierderea unei perechi de nucleotide

- Substituție : inlocuirea unei perechi de nucleotide

- Inversie : modificarea ordinii unor perechi de nucleotide etc.

FACTORII MUTAGENI :

Def : Sunt agenți fizici , chimici și biologici care, prin acțiunile lor pot

determina modificări (mutații) în structura și funcțiile materialului genetic.

a. Factorii mutageni fizici :

- Sunt reprezentați de :

Radiații ionizante ( razele X, razele gamma, protonii, neutronii etc.)

Radiații neionizate (razele ultraviolete)

Vibrațiile bruște de temperatură etc.

- Determină modificări în structura acizilor nucleici, fragmentări ale

cromozomilor sau cromatidelor, au efect cancerigen sau teratogen etc.

b. Factorii mutageni chimici :

- Sunt reprezentați de:

Analogi ai bazelor azotate

Agenți alkilanți (dimetilsulfat, colchicină etc.)

Coloranți, antibiotice, acidul nitros (HNO2), cofeină etc.

- Determină : blocarea fusului de diviziune , a sintezei acizilor nucleici,

substituirea sau inversia segmentelor cromozomale, multiplicarea eronată a

ADN-ului.

c. Factorii mutageni biologici :

- Sunt repezentați de:

Virusuri

Unele organisme parazite

Elemente genetice mobile (transpozomi)

- Pot determina : fragmentări cromozomale, translocații, transformarea

celulelor normale în celule tumorale etc

23

Genetica umana

Genetica umană este o ramură a geneticii care studiază transmiterea

ereditară a caracterelor umane normale și patologice.

Cariotipul uman este format din 46 cromozomi, dispuși în 23 de perechi fiecare,

dintre care 22 de perechi sunt autozomi și o pereche heterozomi ( XX la femeie, XY la

barbați)

Apariția unor modificări fie numerice, fie în structura și funcțiile

cromozomilor sau gelelor determină apariția și manifestarea unor maladii(boli)

ereditare complatibile sau incompatibile cu supraviețuirea.

După tipul modificărilor(mutațiilor) materialului genetic uman maladiile

ereditare se clasifică în:

- Maladii determinate de modificări (aberații) cromozomale numerice

- Maladii determinate de modificări (aberații) cromozomale structurale

- Maladii determinate de mutațiile genetice

I. Modificări numerice cromozomale

Aceste modificări pot fi de două tipuri :

- Modificări numerice cromozomale poliploidii : sunt incompatibile cu

supraviețuirea

- Modificări numerice cromozomale aneuploidii : unele sunt compatibile cu

supraviețuirea, dar pot produce afecțiuni grave încadrate sub numele de

sindroame.

Aneuploidiile umane pot afecta atât autozomii( aneuploidii autozomale), cât și

heterozomii(aneuploidii heterozomale).

a. Aneuploidii autozomale :

- Afectează numărul normal de cromozomi autozomi

- Au drept cauză: non-desjuncția unei(unor) perechi de cromozomi în timpul

formării gameților prin meioză. Gameții rezultați prezintă un număr de

cromozomi diferit de cel normal ( 22 autozomi și 1 heterozom) iar prin

participarea lor la fecundație vor da naștere la indivizi cu un număr vaeiabil de

cromozomi ( ± 1, 2 cromozomi față de numărul normal)

Cele mai frecvente aberații ( modificări) numerice autozomale sunt :

MONOSOMIILE și TRISOMIILE. !!! Dintre trisomiile compatibile cu supraviețuirea, cele mai frecvente sunt:

Trisomia 13 sindromul Patau, caracterizat prin numeroase

malformații ale scheletului și sistemului nervos central

Trisomia 18 sindromul Edwards, caracterizat prin înapoiere

mintală, deficiențe neurosenzoriale, malformații cardiace, malformații

ale capului, toarcelui, feței etc.

24

Trisomia 21 sindromul Down, caracterizat prin înapoiere mintală,

anomalii cardiace și digestive, ochi oblici, obraz rotund și plat, nas scurt,

buze groase etc. ( au 2n=47 cromozomi : 45 + XX sau 45 + XY)

b. Aneuploidiile heterozomale :

- Afectează numărul normal de cromozomi heterozomi

- Au drept cauză : disjuncția cromozomilor XX la femeie în timpul formării

gameților prin meioză. Apar gameți neechilibrați genetic, care prin

fecundație, vor da naștere unor indivizi cu diferite sindroame : sindromul

Turner, sindromul Klinefelter etc.

Sindromul Turner :

afectează numai femeile

prezintă cariotipul: 2n=45 cromozomi = 44 + X0

se caracterizează prin : talie redusă, insuficientă dezvoltare sexuală,

întârziere mintală

Sindromul Kleinfelter :

Afectează bărbații

prezintă cariotipul 2n=47 cromozomi= 44 + XXY

Se caracterizează prin : obezitate, sterilitate, glande mamare dezvoltate,

înapoiere mintală, afecțiuni psihice etc.

II. Modificări sructurale cromozomale

Aceste modificări pot fi de tipul : delețiilor, translocațiilor etc.

Determină apariția unor malformații congenitale și maladii ereditare

Sindromul „cri-du-chat”(țipătul pisicii) :

Este determinat de deleția(ruperea) parțială a brațului scurt al

cromozomului 5 este determinat de o mutație cromozomală

Se caracterizează prin : microcefalie, înapoiere mintală gravă, întârzieri în

creștere, malformații ale laringelui etc.

Deleția parțială a brațului scurt al cromozomului 4 este mai frecventă la fete

decât la băieți, iar indivizii afectați nu supraviețuiesc decât un număr relativ

redus de ani.

III. Maladii umane determinate de mutațiile genice

Def : Mutațiile genice sunt modificări ale structurii și funcțiilor unor gene ce pot

provoca tulburări grave ale metebolismului celular și pot determina apariția unor

maladii metabolice ereditare.

25

CLASIFICAREA MALADIILOR METABOLICE EREDITARE :

După modul de manifestare, maladiile metabolice ereditare sunt:

a. Dominante:

Polidactilia : prezența unor degete suplimentare

Sindactilia : prezența unor degete unite

Prognatismul : creșterea anormală a nasului și buzei inferioare etc.

b. Semidominante :

Anemia falciformă : este determinată de o mutație ce intervine în sinteza

hemoglobinei

c. Recesive:

Albinismul : se caracterizează prin lipsa pigmenților melanici din piele, păr, iris

etc.

După poziția genelor mutante, maladiile metabolice ereditare sunt:

a. Autozomale:

Sunt determinate de mutații ale genelor din autozomi

Sunt reprezentate de :

o Enzimopatiile determinate de mutații ale unor gene ce intervin în

siteza enzimelor : fenilcetonuria, albinismul, cretinismul,

alcaptonuria, tirozinoza etc.

o Hemoglobinopatiile determinate de mutații ale genelor ce intervin în

sinteza hemoglobinei : anemia falciformă(hematii în formă de

seceră), talasemia majoră ( transport insuficient de oxigen).

b. Heterozomale :

Maladiile metabolice ereditare heterozomale sunt determinate de mutații ale

genelor aflate în heterozomi și de mutații ale genelor din heterozomul X

Sunt denumite sex-linkate sau X-linkate

Sunt reprezentate de: hemofilie, daltonism și maladia Duchenne

o Hemofilia

- Este determinată de mutația unei gene recesive din cromozomul X ---- (Xh)

- Se manifestă prin : deficiențe ale procesului de coagulare ceea ce provoacă

hemoragii grave chiar după răniri ușoare

- Se manifestă în mod diferențiat la cele două sexe:

La femei: se manifestă numai în stare homozigotă ( XhX

h)

La barbați: se manifestă într-un singur exemplar (XhY), fenomen numit

hemizigoție

- Se transmite pe linie maternă numai la descendenții de tip masculin.

26

XX – femei sănătoase

XhX – femei sănătoase, purtătoare de hemofilie

XhX

h – femei bolnave ( hemofilice)

XY – bărbați sănătoși

XhY – bărbați bolnavi ( hrmofilici)

o Daltonismul

- Este determinat de o genă recesivă X – linkată ----(Xd)

- Se caracterizează prin : incapacitatea de a deosebi culoarea reșie de cea

verde - Se manifestă diferențiat la bărbați ( frecvență de 8%) și la femei (0,48%)

- Femeile daltoniste (XdX

d) sau cele purtătoare (X

dX) transmit maladia,

descendenților de sex masculin

XX – femei sănătoase

XdX – femei sănătoase, purtătoare de hemofilie

XdX

d – femei bolnave ( daltoniste)

XY – bărbați sănătoși

XdY – bărbați bolnavi ( daltoniști)

o Maladia Duchenne

- Afectează bărbații având o fercvență de 1/3500

- Este cauzată de o mutație a unei gene situată în cromozomul X

- Se manifestă prin: anomalii ale mersului la vârste mici, prin incapacitatea

de a merge deloc la tineri datorită atrifierii ireversibile a musculaturii (se

mai numește și distrofie musculară) etc.

Diversitatea lumii vii

Știința care se ocupă cu clasificarea viețuitoarele se numește SISTEMATICĂ

sau TAXONOMIE.

Specia reprezintă unitatea de bază a clasificării organismelor și cuprinde

indivizi asemănători morfologic, fiziologic, comportamental etc. , care iau naștere din

strămoși comuni, se pot încrucișa liberi între ei, dând naștere la descendenți fertili.

Genul cuprinde mai multe specii de caractere foarte apropiate între ele.

Familia cuprinde genuri înrudite.

Ordinul cuprinde mai multe familii cu caractere comune.

Clasa cuprinde ordine cu caractere asemănătoare.

Încrengătura este formată din clase cu plan general de organizare comun

Regnul reunește încrengăturile cu caractere asemănătoare.

27

Fiecare organism prezintă, pe lângă o denumire populară și o denumire

științifică compusă din două cuvinte în limba latină : primul cuvânt reprezintă

genul și se notează cu literă mare și al doilea reprezintă specia și se notează cu literă

mică.

Ex: Rosa canina (măceșul) – acestă denumire a fost introdusă de K.Linne și este

cunoscută sub numele de „nomenclatură binară”

Sistemul actual de clasificare, grupează organismele în CINCI REGNURI:

- Procariote (Monere)

- Protiste

- Fungi

- Plante

- Animale

Această clasificare a regnurilor are la bază : tipul de nutriție(autotrof-heterotrof),

tipul de organizare a celulelor ( procariote- eucariote) etc.

VIRUSURILE

Def : Virusurile sunt entități infecțioase fără structură celulară, lipsite de

metabolism propriu, strict parazite intracelulare.

Un virus este alcătuit din:

- Genom viral : reprezentat de un miez de acid nucleic ( ADN sau ARN)

- Capsidă : înveliș proteic format din capsomere

Un virus se poate prezenta sub trei forme sau stări de existență :

- Virion : virus matur, format din genom viral și capsidă , aflat în afara celulei

- Virus vegetativ : genomul viral aflat în citoplasma celulei parazite

- Provirus : genomul viral integrat în cromozomul celulei gazdă

ETAPELE prin care se realizează multiplicarea virusurilor în celula

parazitată:

- Atașarea virusului de membrana celuulei gazdă

- Pătrunderea genomului viral în citoplasma celului gazdă

- Formarea a numeroase copii ale genomului viral, utilizând substanța din

citoplasm celulei și folosind ca matriță informația genetică proprie

- Sinteza a numeroase copii ale capsidei folosind informația genetică din

genomul viral

- Asamblarea celor două componente virale și formarea a numeroase virusuri

care, prin distrugerea membranei celulare, sunt eliberate și pot ataca celulele

învecinate

Bolile provocate de virusuri se numesc VIROZE.

Principalele viroze la om sunt : gripa, turbarea, variola, varicela,

poliomielita, hepatita virală, SIDA etc.

28

CLASIFICAREA VIRUSURILOR se face după mai multe CRITERII :

După tipul de acid nucleic :

- Ribovirusuri : genomul viral este reprezentat de ARN ( ex: virusul gripal ,

virusul HIV, virusul mozaicului tutunului, virusul turbării)

- Adenovirusuri : genomul viral este reprezentat de ADN ( ex: virusul hepatic,

virusul hepatitei B)

După formă, virusurile pot fi :

- Cilindrice

- Sferice

- Hexagonale

După organismele parazitate :

- Vegetale

- Animale

- Umane

I. REGNUL PROCARIOTE ( MONERA)

Se clasifică în : Bacterii și Alge albastre-verzi (cianobacterii)

- Sunt organisme unicelulalre soliare sau coloniale.

- Sunt răspândite în medii variate de viață : sol, apă, aer, corpul altor

organisme.

a. BACTERIILE

- Se clasifică în : Arhebacterii și Eubacterii

Arhebacteriile :

- Sunt cele mai vechi bacterii

- Pot trăi în condiții de mediu extreme : tempereturi ridicate, lipsă de oxigen

- Majoritatea sunt anaerobe

- Se pot hrăni prin : chemosinteză ( bacteriile metanogene) și foarte puține prin

fotosinteză

Eubacteriile :

- Pot avea forme variate: sferice (coci), bastonașe (bacili), spiralate ( spirili

sau spirochete), virgulă (vibrioni) etc.

- Sunt imobile sau se pot deplasa cu ajutorul flagelilor

- Sunt solitare sau pot forma colonii

- Sunt alcătuite din: membrană celulară, citoplasmă și nucleoid.

- Unele bacterii prezintă perete celular și capsulă.

- Nutriția poate fi autotrofă(prin fotosinteză și chemosinteză) și heterotrofă (

saprofită și parazită

29

- Înmuțirea este asexuată, prin diviziune directă( viteza de multiplicare este

foarte mare – la aproximativ 20 de min apare o nouă generație)

- După tipul respirației bacteriile pot fi :

Aerobe : bacilul fânului – Bacillus subtilis

Anaerobe : bacilul tetanosului – Clostridium tetani

Foarte multe specii de bacterii prezintă IMPORTANȚĂ, și anume :

- Au rol în circuitul materiei în natură(bacterii nitrificatoare)

- Îmbogățesc solul în azot(bacteriile fixatoare de azot din nodozități

- Sunt folosite la fabricarea unor produse alimentare prin procese de

fermentație ( vin, oțet, produse lactate)

- Unele bacterii sunt folosite în biotehnologiile moderne pentru obținerea unor

hormoni , medicamente, în extragerea țițeiului etc.

- Bacteriile parazite sunt patogene, produc boli la plante, animale și om

(tuberculoza, tetanosul, pneumonia, meningita, difteria, sifilisul), boli denumite

bacterioze

b. ALGELE ALBASTRE-VERZI ( CIANOFICEE)

Def : Sunt organisme unicelulare solitare sau care formează colonii filamentoase,

înconjurate de o teacă gelatinoasă.

- Conțin în celule pigmenți asimilatori : verzi(clorofilă), albaștri(ficocianină) și

roșii(ficoeritrină)

- Nutriția este autotrofă - prin fotosinteză

- Reproducerea este asexuată - prin diviziune directă

- Trăiesc în apă sau pe soluri umede

- Reprezentanți : Nostoc commune (cleilul pământului), Oscillatoria,

Rivularia, Anabena etc.

II. REGNUL PROTISTE

- Cuprinde : organisme eucariote, unicelulare sau pluricelulare, solitare sau

coloniale.

- Populează în special mediul acvatic, dar trăiesc și în soluri umede sau

parazit, in corpul unor organisme.

- Sunt libere sau fixate de substrat

- Nutriția este autotrofă(prin fotosinteză) sau heterotrofă(saprofită sau

parazită)

- La majoritate protistelor, respirația este aerobă, iar la cele parazite este

anaerobă

- Locomoția se realizează cu ajutorul flagelilor, cililor, pseudopodelor.

- Reproducerea este sexuată și asexuată.

- Regnul protiste reprezintă un grup heterogen și se clasifică în:

Protiste asemănătoare plantelor : euglene și alge

Protiste asemănătoare animalelor : protozoare

Protiste asemănătoare ciupercilor : oomicete și mixomicete

1. Protiste asemănătoare plantelor (euglene și alge):

30

- Sunt eucariote unicelulare sau pluricelulare întâlnite îndeosebi în mediul

acvatic.

- Au nutriție exclusiv autotrofă ( prin fotosinteză)

- Sunt reprezentate de : euglene și alge.

a. Euglene :

- Sunt protiste unicelulare, acvatice, solitare, libere

- Prezintă 1-2 flageli cu rol în locomoție

- Au nutriție mixotrofă = autotrofă+heterotrofă

- Se înmulțesc asexuat prin diviziune directă

- Reprezentanți: Euglena viridis (euglena verde)

b. Algele :

- Sunt eucariote unicelulare sau pluricelulare ce trăiesc îndeosebi în mediul

acvatic( dulcicol și marin) , dar și în locuri umede

- Sunt libere sau fixate

- Talul este unicelular sau pluricelular ( tal= corp vegetativ nediferențiat în

organe vegetative)

- Algele, se clasifică în :

Alge verzi(cloroficee)

Alge brune(feoficee)

Alge roșii

Algele verzi:

- Trăiesc în ape dulci sau sărate, pe soluri umede sau în locuri umede

- Sunt foarte variate, prezentând talul de diferite forme și dimensiuni astfel:

Tal unicelular sferic, imboil : Pleurococcus (verzeala zidurilor)

Tal unicelular ovoidal, mobil : Chlamydomonas

Tal colonial : Volvox aureus

Tal pluricelular filamentos neramificat : Spirogyra (matasea broaștei)

Tal pluricelular filamentos ramificat : Chladphora ( lâna broaștei)

Tal pluricelular lamelar : Ulva lactuca ( salata de mare)

- Au nutriție exclusiv autotrofă ( prin fotosinteză)

- Reproducerea se realizează :

Asexuat – prin diviziune directă : pleurococus

Sexuat – prin conjugare ( mătasea broaștei), prin izogamie și

prin anizogamie(heterogamie)

Algele brune :

- Au talul pluricelular , uneori de dimensiuni foarte mari

- Trăiesc în mări și oceane la adâncimi mici

- La unele specii, talul prezintă diferențieri rizoidale, cauloidale și filoidale

asemănătoare organelor vegetative ale plantelor

- Conțin pigmenți asimilatori reprezentați de clorofile, dar și un pigment

brun ( fucuxantina)

- Se înmulțesc asexutat și sexuat (heterogamie și oogamie)

- Reprezentanți: Fucus, Laminaria, Cystoseira barbata, Macrocystis, Saragassum

Algele roșii :

31

- Trăiesc în apele mărilor și occeanelor și numai foarte puține în ape dulci

- Talul este pluricelular, macroscopic, filamentos sau lamelar

- Conțin pigmenți asimilatori verzi ( clorofile) și roșii ( ficoeritrina)

- Reproducerea este asexutată și sexuată (heterogamie și oogamie)

- Reprezentanți: Ceramium rubrum, Porphyra, Dasva elegans.

2. Protiste asemănătoare cu animalele:

- Sunt eucariote cu nutriție exclusiv heterotrofă(saprofită sau parazită)

- Sunt unicelulare, solitare sau coloniale

- Trăiesc în mediul acvatic(dulcicol sau salmastru) și în corpul altor organisme

- Respirația este aerobă sau anaerobă(la formele parazite)

- Se clasifică în clasele : Sarcodine, Zoomastigine, Sporozoare, Ciliofore.

Clasa Sarcodine( Rizopode) :

- Sunt protiste unicelulare libere sau parazite

- Au capacitatea de a emite pseudopode cu ajutorul cărora se se deplasează

- Se hrănesc heterotrof ( saprofit sau parazit)

- Respirația este aerobă sau anaerobă(la cele parazite)

- Reproducerea este asexuată, prin diviziune directă

- Reprezentanți : Amoeba proteus (amiba), Entamoeba histolytica (este parazită),

foraminiferii, radiolarii etc.

Clasa Zoomastigine (Zooflagelate) :

- Sunt protiste unicelulare solitare sau coloniale

- Sunt specii libere sau parazite

- Prezintă unul sau mai mulți flageli cu ajutorul cărora se deplasează

- Nutriția este heterotrofă (saprofită sau parazită)

- Respirația este aerobă sau anaerobă

- Reprezentanți : Giardia intestinalis ( este parazită), Trypanosoma gambiense (

parazită), Codonosiga (colonială), Proterospongia ( colonială) etc.

Clasa Sporozoare :

- Cuprinde protiste unicelulare, exclusiv parazite

- Acestea capacitatea de a forma spori de rezistență în condiții neprielnice de

mediu

- Respirația este anaerobă

- Reproducerea se realizează asexuat ( prin diviziune directă) și sexuat ( prin

gameți)

- Reprezentanți : Plasmodium malariae ( plasmodiul malariei), babesiile,

coccidiile, Nosema etc.

Clasa Cilifore :

- Sunt protiste unicelulare solitare sau coloniale, libere sau fixate

- Prezintă cili cu ajutorul cărora se deplasează

- Prezintă doi nuclei : un micronucleu și un macronucleu

- Se înmulțesc asexuat ( prin diviziune) și sexuat ( prin conjugare)

- Reprezentanți : Paramoecium caudatum ( parameciul)

3. Procariote asemănătoare cu ciupercile

32

- Sunt unicelulare având corpul format din hife filiforme, foarte subțiri sau

sub forma unei mase plasmatice cu mulți nuclei(plasmodiu)

- Trăiesc pe soluri umede , pe substraturi organice aflate în descompunere

etc.

- Nutriția este exclusiv heterotrofă ( saprofită sau parazită)

- Se clasifică în clasele : Oomicete și Mixomicete

Clasa Oomicete :

- Cuprinde specii parazite

- Se înmulțesc asexuat (prin zoospori biflagelați) și sexuat

- Are corpul asemănător miceliului ( format din hife) unor ciuperci

- Reprezentanți : Plasmopara viticola(parazită)- provoacă mana viței de vie

Clasa Mixomicete :

- Cuprinde specii saprofite ce trăiesc pe resturile vegetale și animale

- Sunt unicelulare sau formează un plasmodiu

- Se înmuțesc asexuat și sexuat

- Reprezentanți : Fuligo septica ( floarea tăbăcarilor)

IMPORTANȚA PROTISTELOR :

- Intră în alcătuirea planctonului ( fitoplancton și zooplancton) reprezentand

hrană pentru animalele salbatice

- Protistele fotoautotrofe reprezintă producătorii primari în ecosistemele acvatice

contribuind la oxigenarea apelor

III. REGNUL FUNGI

Cuprinde : Ciupercile eucariote imobile, unicelulare sau pluricelulare, microscopice

sau macrocopice .

Se întâlnesc în : sol, apă, organisme vii sau moarte

- Cele pluricelulare au corpul alcătuit din celule filamentoase , ramificate,

multinucleate numite hife care se împletesc formând un miceliu

- Aceste celule prezintă perete celular de natură chitinoasă, iar în citoplasmă

substanța de rezervă este glicogenul

- Reprezntanții acestui regn nu prezintă pignemți asimilatori

- Nutriția este heterotrofă saprofită sau parazită

- Reproducerea se produce : sexuat (prin spori sexuați rezultați prin diviziune

cariochinetică de tip meioză) și asexuat (prin fragmentare, prin diviziune

directă sau prin pori asexuați)

- Organul în care se diferențiază sporii sexuați se numește sporange

- Regnul fungi se clasifică în trei clase: Zigomicete, Ascomicete, Bazidiomicete.

Clasa zigomicete :

33

- Cuprinde : ciuperci inferioare numite și mucegaiuri

- Corpul lor este un miceliu ramificat și neseptat

- Majoritatea sunt saprofite ( se dezvoltă pe produse alimentare, pe resturi

vegetale și animale) și foarte puține specii sunt parazite

- Se înmulțesc prin : spori formați în sporangi, pe hife speciale numite

Sporangiofori

- În condiții de uscăciune, formează spori de rezistență numiți zigospori

- Reprezentanții acestei clase : Mucor Mucedo ( mucegaiul alb), Rhyzopus

Nigricans ( mucegaiul negru) , Rhyzomucor parasiticus – specie parazită etc.

Clasa ascomicete :

- Cuprinde : specii unicelulare ( drojdia de bere, drojdia vinului) și specii

pluricelulare ( au corpul reprezentat de un miceliu septat, format din hife

pluricelulare ramificate)

- Nutriția este saprofită(mucegaiul verde-albăstrui) și parazită(cornul secarei)

- Reproducerea se realizează sexuat prin oogamie si asexuat prin spori

gameții se formează în ascogon (organul femeiesc) și anteride ( organul

barbatesc). Fecundația se realizează într-un sporange în formă de sac numit

ască în care se formează și ascoporii prin diviziuni repetate ale zigotului.

- Reprezentanții acestei clase: Saccharomyces cerevisiae ( drojdia de bere),

Saccharomyces elipsoideus ( drojdia vinului), Penicillium notatum ( mucegaiul

verde-albăstrui), Claviceps purpurea ( cornul secrei), Morchella aesculenta

(zbârciogul) – specie comestibilă. Etc

Clasa bazidiomicete :

- Cuprinde : ciuperci superioare pluricelulare care prezintă un miceliu septat,

ramificat.

- Sunt specii saprofite sau parazite

- Sporii, denumiți bazidiospori, se formează în bazidiile celulare sporogene de

formă cilindrică, grupate în corpuri sporifere variate : lamelare, tubulare,

țepoase etc.

- Reprezentanții acestei clase : Puccinia graminis ( rugina grâului)-specie

parazită, ustilago maydis ( taciunele porumbului)-specie parazită, Psalliota

campestris ( ciuperca de camp), Armillaria mellea (ghebele), Pleurotus

ostreatus (bureții), Amanita muscaria ( pălăria șarpelui), Amanita phaloides

(buretele viperei) etc.

IMPORTANȚA CIUPERCILOR :

- Unele specii reprezinta o sursa importanta de hrana și vitamine

- Sunt utilizate pentru obținerea de antbiotice, alcoole, vitamine etc.

IV. REGNUL PLANTE

34

- Cuprinde : organisme eucariote, pluricelulare, predominant fotoautotrofe, cu

celule protejate de un perete celular de ntură pecto-celulozică

- Sunt fixate de substrat prin rizoizi sau rădăcini

- Se reproduc : sexuat și asexuat

- Se clasifică în : plante avasculare(reprezentate de briofite) și plante vasculare

(reprezentate de : pteridofite, gimnosperme și angiosperme)

Plantele avasulare

Încrengătura Briofite

- Cuprinde plante inferioare numite mușchi

- Sunt avasculare, nu au țesuturi conducătoare, iar apa și substanțele circulă

de la o celulă la alta prin osmoză și difuzie

- Nu prezintă organe vegetative propriu-zise (radăcină, tulpină, frunze), corpul

lor este reprezentat de un tal care se fixează de substrat prin rizoizi

- În ciclul de viață se succed două generații:generația gematofitică ( haploidă)

care începe cu sporii și se finalizează cu formarea zigotului și generația

sporofitică ( diploidă) care începe cu zigotul și se finalizează cu formarea

sporilor

Din germinarea sporilor o formațiune verde, filamentoasă, ramificată numită

protonemă pe care se formează noi plăntuțe de muschi în varful lor se diferențiază

organe de reproducere bărbătești numite anteridii (în care se formează anterozoizi

biflagelați – gameți bărbătești) și organe de reproducere femeiești ( în care se

formează oosfera – gamet femeiesc)

În urma fecundației zigotul din care se formează sporongul cu spori.

- Prezintă atât caractere de algă dar și caractere noi ( determinate de adapatarea

la viața de uscat)

- Se clasifică în : Clasa Hepatice ( muschi hepatici) și Clasa Briate ( munchi

frunzoși)

a. Clasa Hepatice:

- Cuprinde : muschi inferiori, cu tal lățit, târâtor și ramificat dihotomic

- Se înmulțesc vegetativ prin fragmente de tal și sexuat prin gameți

- Întâlniți în locuri umede și umbrite

- Reprezentanți : Marchantia polimorpha ( fierea pământului)

b. Clasa Briate

- Cuprinde mușchi mai evoluați care au corpul diferențiat în rizoizi, tulpiniță și

frunzișoare

- Tulpinițele sunt haploidereprezintă gametofilul și în vârful ei de formează

anteridiile (organele de reproducere bărbătești) și arhegoanele ( organele de

reproducere femeiști)

- Reprezentanți : Polytricum commune (mușchiul de pământ) , Sphagnum

cymbfolium (mușchiul de turbă) etc.

35

IMPORTANȚA BRIOFITELOR :

- Împiedică eroziunea solului și mențin umiditatea acestuia

- Mușchiul de turbă formează turba care e folosită drept combustibil, îngrășământ

în agricultură etc.

Plantele Vasculare

- Sunt plante superioare

- Se caracterizează prin diferențierea țesuturilor conducătoare și a organelor

vegetative

- Corpul este format din organe vegetative ( rădăcină, tulpină, frunze) în care se

diferențiază țesuturi vegetale adevărate.

- Corpul se numește corm, iar plantele se numesc cormofite.

- Se clasifică în : Încrengătura Pteridofite ( ferigi) și Încrengătura

Spermatofite ( gimnosperme și angiosperme)

Încrengătura Pteridofite

- Cuprinde plante vasculare inferioare deoarece vasele conducătoare lemnoase

sunt reprezentate de traheide= vase imperfecte cu pereți despărțitori între

celule - Ferigile sunt plante terestre întâlnite în locuri umede și umbroase

- Nu prezintă flori și semințe

- Majoritatea ferigilor au corpul alcătuit din : rădăcini adventive, rizom, tuplină

subpământeană și frunze puternic sectate

- Se înmulțesc asexuat prin spori și sexuat prin gameți.

- În ciclul de viață se succed două generații : gametofitică și sporofitică.

Sporii se formează în sporangi ( grupați în sori) iar din germinația lor rezultă

o formațiune verde numită protal pe care se diferențiază organe de

reproducere bărbătești ( anteridiile cu anterzoizi) și organe de reproducere

femeiești ( arhegoane cu oosfere).

În urm fecundației rezultă zigotul din care va lua naștere o nouă plantă.

- Încrengătura Pteridofite se clasifică în clasele : Licopodiate , Equisetate și

Filicate

a. Clasa Licopodiate:

- Cuprinde ferigi erbacee sau lemnoase, cu tulpini ramificate dihtonomic pe

care se găsesc funze mici, dispuse spiralat

- Sporangii au aspect de spiculețe

- Reprezntanți : Lycopodium clavatum ( pedicuța), Selaginella ( struțișorul)

36

b. Clasa Equisetate :

- Cuprinde ferigi erbacee, mici, cu tulpini articulate pe care, la noduri se

găsesc frunze, dispuse în verticil ( verticil = mod de așezare a frunzelor în

formă de cerc la același nivel în jurul unei axe)

- Sporangii sunt dispuși într-un spic în vârful unor tulpini diferite

- Reprezentanți : Equisetum arvense ( coada calului

c. Clasa Filicate :

- Cuprinde cele mai evoluate ferigi reprezentate de plante erbacee, perene (cu

rădăcini care persistă în sol mai mulți ani);

- Prezintă rizom subteran pe care se dezvoltă frunze mari

- Sporangii sunt grupați în sori și sunt dispuși pe dosul frunzelor

- Reprezentați : Dryopteris filix-mas ( feriga comună) , Polypodium vulgare (

pedicuța) ;

IMPORTANȚA FERIGILOR :

- Sunt utilizate ca plante medicinale, decorative etc.

- Sporii de pedicuță sunt filosiți în metalurgie;

- Cenușa de coada calului este folosită pentru lustruirea metalelor etc.

Încrengătura Spermatofite

- Cuprinde plante vasculare, cu semințe, adaptate mediului terestru

- Țesuturile conducătoare au o structură complexă și sunt prezente în toate

organele plantei

- Prezintă , ca organ de reproducere specializat floarea cu o structură mai

simplă sau mai complexă

- În floare se deosebesc spori asexuați diferiți: microspori ( spori masculini)

care sunt reprezentanți de grăunciorii de polen și macrospori ( spori

feminini) reprezentați de sacul embrionar;

- Reproducerea este asexuată și independentă de prezența apei

- În ciclul de viață predomină sporofitul, iar gametofitul este redus și total

dependent de sporofit.

- Încrengătura Spermatofite se clasifică în două subîncrengături :

Subîncrengătura Gimnosperme și Subîncrengătura Angiosperme

a. Subîncrengătura Gimnosperme

- Cuprinde spermatofite cu sămânța neînchisă în fruct

- Sunt plante lemnoase ( arbori sau arbuști) ce se găsesc mai ales în zonele

monatne și în regiunile reci

- Vasele conducătoare lemnoase sunt reprezentate de traheide mai perfecționate

decât la ferigi

37

- Frunzele sunt aciculare ( în formă de ac) sau solzoase, prezintă nervuri și

canale rezinifere ( cu rășină) și sunt persistente la mazoritatea speciilor, excepție făcând zada ( Larix decidua)

- Florile sunt : unisexuate, slab diferențiate, fără învelișuri florale, fară ovar,

stil și stigmat;

- Reproducere este sexuată

- Fecundația este simplă

- Sămânța prezintă un embrion cu mai multe cotiledoane

- Se clsifică în următoarele clase : Cicadale, Ginkgoale și Conifere.

o Clasa Cicadale : - Sunt cele mai primitive plante cu flori, răspândite în regiunile tropicale și

subtropicale

- Au tulpini simple , nereamificate, asemănătoare palmierilor, cu frunze

mari, penat divizate( în formă de pană), dispuse în verticil la vârful tulpinii

- Florile au aspectul unor conuri uriașe

- Reprezentant : Cycas revoluta

o Clasa Ginkgoale :

- Sunt plante lemnoase cu tulpini înalte , cu frunze lățite, bilobate= alcătuite

din doi lobi

- Sunt răspândite în Asia

- Florile sunt unisexuate și au formă de ciorchine ( cele bărbătești) , iar cele

femeiești prezintă două ovule nude

- Sămânța are un strat cărnos la periferie și dur în interior

- Reprezentant : Ginkgo biloba

o Clasa Conifere :

- Sunt plante lemnoase , monoice (care are flori unisexuate, masculine sau

feminine, dispuse pe același individ), răspândite în regiunile de munte și zonele

reci

- Prezintă canale rezinifere bogate în rășini ( se mai numesc și rășinoase)

- Frunzele sunt aciculare, uninerve, de regulă persistente

- Florile sunt grupate în conuri bărbătești ( fiecare con reprezină o floare) și

conuri femeiești ( fiecare con femeiesc reprezintă o inflorescență)

- Conul bărbătesc prezintă un ax pe care sunt dispuși în formă de spirlă solzi

care au pe fața inferioară doi saci cu polen

- Conul femeiesc prezintă un ax pe care sunt dispuși în spirală carpelari având la

bază două ovule ( o carpelă cu cele două ovule formează o floare )

- Fecundația este simplă: în urma acesteia ovulul se transformă în sămânță

neînvelită ce conține embrionul

- Reprezentanți : Picea abies ( molidul), Pinus sylvestris ( pinul), Abies alba (

bradul), Taxus baccata ( tisa), Juniperus communis ( ienupărul), Pinus montana

( jneapănul), Larix decidua ( zada) cu frunze căzătoare.

38

IMPORTANȚA GIMNOSPERMELOR :

- Unele gimnosperme sunt plante decorative

- Importanță ecologică : influențează clima, umiditatea, calitatea aerului

- Lemnul este utilizat în construcții, la fabricarea mobilei, în industria celulozei și

hârtiei etc.

b. Subîncrengătura Angiosperme

- Cuprinde spermatofite cu sămânța închisă în fruct

- Sunt plante erbacee ( anuale, bienale sau perene) sau lemnoase ( arbori și

arbuști)

- Vasele conducătoare lemnoase sunt reprezentate de trahee (vase perfecte)

- Cornul este variat și prezintă o mare adaptabilitate la diferitele medii de viață

- Reproducerea este sexuată : organele de reproducere sunt floarea, fructul și

sămânța

- Florile sunt , în general hermafrodite cu înveliș floral diferenșiat și prezintă

ovar ( adăpostește avulul) , stil și stigmat

- Polenizarea este realizată de insecte sau cu ajutorul vântului

- Fecundația, independentă de prezența apei este dublă deoarece grăunciorul

de polen germinează și eliberează doi nuclei spermatici ( gameți bărbătești).

Unul din nucleii spermatici se unește cu oosfera și dă naștere zigotului prpriu-

zis iar cel de-aș doilea nucleu spermatic se unește cu nucleul secundar și dă

naștere zigotului accesoriu din care rezultă endospermul seminței. În urma

fecundației, ovulul se transformă în sămânță iar ovarul în fruct.

- Subîncrengătura Angiosperme se clasifică în : Clasa Dicotiledonate și Clasa

Monocotiledonate.

Clasa Dicotiledonate Clasa Monocotiledonate

Rădăcini pivotante sau rămuroase. Rădăcini fasciculate și adventive (care se

dezvoltă pe diferite părți ale plantei).

Fasciculele libero-lemnoase din tulpini sunt

dispuse ordonat sub forma unui cerc.

Fasciculele libero-lemnose sunt dispuse

neregulat.

Frunzele prezintă nervațiune penată (care

are nervurile secundare sau foliolele așezate

de o parte și de alta a nervurii principale sau

a pețiolului, ca firele unei pene) sau

palmată(care pornește dintr-un centru

comun și se răsfiră apoi ca degetele de la

palmă).

Frunzele prezintă nevrațiune paralelă sau

arcuată .

Tulpinile sunt ramificate, nearticulate Tulpinile sunt neramificate, articulate.

Florile sunt de tipul 5 sau 4, cu înveliș

floral diferențiat în calciu și corolă.

Florile sunt de tipul 3, cu înveliș floral

nediferențiat în calciu și corolă.

Embrionul seminței prezintă două

cotiledoane cu rol de hrănire.

Embrionul seminței prezintă un singur

cotiledon.

39

Clasa dicotiledonate cuprinde următoarele familii :

- Famila Rosacee : măceș, căpșun, frag, măr, păr, gutui, cireș, prun etc.

- Familia Papilonacee ( leguminoase) : mazăre, fasole, trifoi, lucerna, soia,

salcâm;

- Familia Asteracee ( composite) : floarea soarelui, mușețelul, păpădia, coada

șoricelului, margareta, crizantema, dalia etc.

- Familia Crucifere : varza, rapița, ridichea etc.

- Familia Ranunculacee : bujorul, grâușorul etc.

- Familia Solanacee: cartoful, ardeiul, pătlăgeaua roșie, pătlăgeaua vânătă,

tutunul;

- Familia Umbelifere : mărarul, pătrunjelul, morcovul, țelina etc.

- Familia Chenopodiacee : spanacul, loboda, sfecla de zahăr etc.

- Familia Juglandacee : nucul;

Clasa monocotiledonate cuprinde următoarele familii :

- Familia Graminee ( Poacee) : grâu, porumb, orz, orez, secară, stuf, trestia de

zahăr, bambusul etc.

- Familia Liliacee : ceapa, usturoiul, laleaua, vioreaua, crinul, mărgăritarul etc.

- Familia Iridacee : stânjenelul, gladiola etc.

- Familia Amarilidacee : ghiocelul, narcisa etc.

- Familia ciperacee : pipirigul, rogozul, papirusul etc.

IMPORTANȚA ANGIOSPERMELOR :

- Constituie sursă de hrană pentru om și animale

- Rol important în menținerea constantă a gazelor respiratorii în atmosferă

- Din fibrele unor plante ( in, cânepă, bumbac) se fac diverse țesături etc.