Componentele celulei

O celulă are părți care lucrează împreună. Nu învăța organitele ca pe o listă de obiecte izolate: întreabă ce proces are loc în fiecare și cum colaborează.

Mai există citoplasma, spațiul interior în care se află multe structuri și au loc reacții, și vacuolele, care pot depozita apă și alte substanțe; în multe celule vegetale mature există o vacuolă mare. Plastidele, inclusiv cloroplastele, apar la plante și la unele alte eucariote fotosintetizante. Celulele vegetale au perete celular în exteriorul membranei; celulele animale nu au perete. La bacterii, ADN-ul se află într-o regiune numită nucleoid, nu într-un nucleu. În lecția Componentele celulei, în detaliu vei urmări alcătuirea și traseul moleculelor între organite; comparația dintre cele două tipuri de celule eucariote este în lecția Celula vegetală și celula animală, iar diviziunea, la care intervin centrozomul și cromozomii, în lecția despre ciclul celular.

Membrana celulară

Membrana este granița celulei. Are structura descrisă de modelul mozaicului fluid (Singer și Nicolson, 1972): un bistrat de fosfolipide, cu capetele hidrofile spre exterior și spre citoplasmă și cozile hidrofobe spre interior, în care sunt înglobate proteine și, la celula animală, colesterol. Grosimea ei este de circa $7$–$10$ nm. Unele proteine străbat membrana și formează canale prin care trec substanțele. Glicoproteinele și glicolipidele de pe fața externă formează glicocalixul, implicat în recunoașterea dintre celule.

Membrana este selectiv permeabilă. Apa și gazele trec ușor prin difuzie, apa și prin osmoză, spre soluția mai concentrată. Alte substanțe trec numai prin transport activ, cu consum de energie. Particulele mari intră prin endocitoză (fagocitoză pentru particule solide, pinocitoză pentru picături de lichid) și ies prin exocitoză. Mecanismele de trecere sunt descrise în lecția Transportul membranar.

Peretele celular

Peretele celular este exterior membranei. La plante conține microfibrile de celuloză, iar între celulele vecine se află lamela mijlocie, bogată în pectine; prin pereți trec punți citoplasmatice, plasmodesmele. La fungi peretele este de chitină, iar la bacterii de peptidoglican. Celula animală are numai membrană celulară, fără perete.

Citoplasma și organitele comune

Citoplasma are o parte fundamentală, un gel în care au loc numeroase reacții, și o parte structurată, formată din organite. Ea cuprinde hialoplasma (citosolul), mediu apos cu enzime și ioni în care au loc, de exemplu, glicoliza și o parte din biosinteze, precum și organitele și incluziunile (picături de lipide, granule de glicogen sau de amidon).

Organitele comune, prezente în majoritatea celulelor, lucrează ca un lanț de producție: ribozomii de pe reticulul endoplasmatic rugos sintetizează proteine, reticulul le transportă, aparatul Golgi le prelucrează și le ambalează în vezicule, iar acestea fie ies din celulă, fie devin lizozomi.

Mitocondria

Mitocondria este centrala energetică a celulei. Membrana ei internă formează criste, care măresc suprafața pe care au loc oxidările. Energia eliberată prin oxidarea substanțelor organice este stocată în ATP, folosit apoi de toată celula. Mitocondria are ADN propriu și ribozomi proprii și se poate divide. Mitocondriile sunt numeroase în fibrele musculare, în celulele ficatului și în neuroni, adică acolo unde consumul de energie e mare.

Plastidele

Plastidele vegetale includ cloroplastele, cu rol în fotosinteză, cromoplastele, cu pigmenți carotenoizi care colorează flori și fructe, și leucoplastele, fără pigmenți, care depozitează substanțe; amiloplastele depozitează amidon.

Organitele specifice

Unele celule au organite legate de funcția lor: miofibrilele, care produc contracția fibrelor musculare; neurofibrilele și corpusculii Nissl din neuroni (aceștia din urmă sunt reticul endoplasmatic rugos, bogat în ribozomi). Celulele vegetale au în plus plastide și vacuole mari.

Nucleul celulei

Nucleul este delimitat de o membrană dublă, cu pori prin care trec moleculele mari, ca ARN-ul. În nucleoplasmă se află cromatina, formată din ADN și proteine, care se condensează în cromozomi în timpul diviziunii, și unul sau mai mulți nucleoli. Majoritatea celulelor au un nucleu; fibra musculară striată are mai mulți, iar hematia matură niciunul. La procariote materialul genetic stă în nucleoid, fără membrană. Molecula din nucleu este descrisă în lecția despre acizii nucleici.

Exemple rezolvate

Exemplul 1: organitul potrivit

Ce organit este implicat în fiecare situație?

Exemplul 2: de ce sunt mai multe mitocondrii în unele celule

O fibră din mușchiul inimii are mult mai multe mitocondrii decât o celulă a pielii. Explică.

1. Mitocondriile produc cea mai mare parte a ATP-ului celulei.
2. Miocardul se contractă fără pauză toată viața, deci consumă continuu energie.
3. O celulă cu consum mare de energie are nevoie de mai multe „centrale”, deci de mai multe mitocondrii.

Exemplul 3: afirmația de corectat

„Ribozomii sunt organite delimitate de o membrană dublă.” Este adevărată sau falsă? Corecteaz-o, dacă e cazul.

Răspuns: falsă. Variante corecte: „Ribozomii sunt organite fără membrană.” sau „Mitocondriile sunt organite delimitate de o membrană dublă.”

Exemplul 4: grilă cu patru afirmații

Despre aparatul Golgi și lizozomi sunt adevărate afirmațiile:

1. veziculele desprinse din aparatul Golgi pot elimina produși din celulă prin exocitoză;

2. lizozomii conțin enzimele cu care celula sintetizează proteine;

3. lizozomii se formează din vezicule desprinse din aparatul Golgi;

4. aparatul Golgi este delimitat de o membrană dublă, pliată în criste.

5. Adevărată: așa își elimină celulele secretoare produșii.

6. Falsă: lizozomii conțin enzime hidrolitice, care descompun substanțe; sinteza proteinelor are loc pe ribozomi.

7. Adevărată.

8. Falsă: membrana dublă cu criste este a mitocondriei.

Sunt adevărate 1 și 3, deci, după cheia UMFCD, răspunsul este B.

Exemplul 5: calculul măririi

O mitocondrie are pe o microfotografie electronică lungimea de $30$ mm, iar dimensiunea reală este de $3\mu \mathrm{m}$. Care este mărirea și ce dimensiune reală are nucleul, măsurat pe aceeași imagine la $60$ mm?

1. Se aduc mărimile la aceeași unitate: $3\mu \mathrm{m}=0,003$ mm.
2. Mărirea este raportul dintre mărimea pe imagine și mărimea reală: $M=\frac{30}{0,003}=10000\times$.
3. Dimensiunea reală a nucleului: $\frac{60\mathrm{mm}}{10000}=0,006$ mm $=6\mu \mathrm{m}$.

Exemplul 6: organitele dominante

Care organit este mai numeros în fiecare dintre celulele următoare și de ce?

1. Hepatocitul detoxifică alcoolul și medicamentele și sintetizează lipide: reticul endoplasmatic neted bogat, peroxizomi și mitocondrii în număr de ordinul miilor.
2. Celula miocardică lucrează continuu și consumă mult ATP: mitocondriile ocupă aproximativ o treime din volumul celulei.
3. Celula acinoasă a pancreasului secretă enzime digestive proteice: reticul rugos și aparat Golgi dezvoltate.
4. Celula palisadică din frunză face fotosinteză: cloroplaste numeroase.
5. Hematia matură nu are nucleu și nici mitocondrii; își obține ATP numai prin glicoliză, deci nu consumă oxigenul pe care îl transportă.

Membrana. Fluiditatea crește cu proporția de acizi grași nesaturați din fosfolipide. Colesterolul o reglează în ambele sensuri: la temperaturi mari reduce mișcarea fosfolipidelor, la temperaturi mici împiedică solidificarea bistratului. Proteinele integrale traversează bistratul, cele periferice se leagă de suprafața lui; bistratul este asimetric, iar glicocalixul se află numai pe fața externă. Într-o soluție hipertonă celula vegetală pierde apă, membrana se desprinde de perete și apare plasmoliza.

Lizozomii conțin hidrolaze acide, active la pH în jur de $5$, și digeră materialele preluate prin fagocitoză sau componentele uzate ale celulei. Lipsa unei hidrolaze duce la boli de stocare; în boala Tay–Sachs lipsește hexozaminidaza A și gangliozidele se acumulează în neuroni. Peroxizomii conțin catalază, care descompune apa oxigenată: $2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_2\to 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_2$.

Numărul organitelor și al nucleilor depinde de funcția celulei: hepatocitul are $1000$–$2000$ de mitocondrii, hematia matură nu are nucleu, iar fibra musculară striată scheletică are mai mulți nuclei, situați sub membrană. Nucleul comunică cu citoplasma prin pori nucleari; nucleolul este regiunea în care se sintetizează ARN ribozomal.

Exemplu în format de admitere (complement simplu). Care afirmație despre lizozomi este corectă?

• a) Sunt delimitați de două membrane și conțin ADN propriu.
• b) Conțin hidrolaze acide și digeră materiale preluate prin fagocitoză.
• c) Sunt locul sintezei proteinelor destinate secreției.
• d) Conțin catalază, enzima care descompune apa oxigenată.
• e) Sunt prezenți numai în celula bacteriană.

Răspuns: b. a) este falsă: lizozomul are o singură membrană și nu are ADN. b) este adevărată. c) este falsă: proteinele de secreție se sintetizează la ribozomii reticulului rugos. d) este falsă: catalaza este enzima peroxizomilor. e) este falsă: lizozomii apar la celulele animale, iar bacteriile nu au organite cu membrană.

Unde apare la examen

• Admiterea la Medicină, UMF „Carol Davila”: tematica pentru 2026 cere tot manualul de clasa a XI-a de la Editura Corint, al cărui prim capitol cuprinde celula (tematica și bibliografia de admitere 2026). Formatul testului este pe pagina Admitere Medicină Carol Davila.
• Bacalaureatul, Biologie vegetală și animală: programa de examen include structura, ultrastructura și rolul componentelor celulei procariote și eucariote, cu „enunțarea funcției fără descrierea mecanismelor”: membrana (modelul mozaic fluid), peretele, organitele (reticulul endoplasmatic, ribozomii, mitocondriile, aparatul Golgi, lizozomii, centrozomul, plastidele, vacuolele) și nucleul (programa de examen, anexa 2 la OMECTS 4800/2010). La sesiunea din iunie–iulie 2026, varianta 3 a cerut la Subiectul al III-lea trei componente ale celulei procariote și enunțuri despre nucleu (subiectele și baremele Bac 2026).
• Clasa a IX-a, programa nouă: componentele celulei și funcțiile lor, de la membrană la nucleu, sunt conținut de trunchi comun, pentru toate profilurile (OMEC 6930/2025, anexa 35).

Greșeli frecvente

• Greșit: Centrozomul și centromerul sunt același lucru.
  Corect: Centrozomul este organitul care formează fusul de diviziune; centromerul este locul de pe cromozom unde se leagă cele două cromatide.
• Greșit: Nucleolul este nucleul.
  Corect: Nucleolul este o structură din nucleu, care formează ribozomii.
• Greșit: Mitocondria produce energie.
  Corect: Mitocondria eliberează energia din substanțele organice, prin oxidare, și o stochează în ATP; energia nu apare din nimic.
• Greșit: Ribozomii sunt înveliți în membrană.
  Corect: Ribozomii și centrozomul sunt singurele organite comune fără membrană.
• Greșit: Celula animală are perete celular.
  Corect: Celula animală are numai membrană celulară; peretele celular apare la plante, ciuperci și bacterii.
• Greșit: Celula vegetală are perete, dar nu membrană.
  Corect: Are membrană sub peretele celular.
• Greșit: Nucleoidul bacterian este un nucleu mic.
  Corect: Nu este delimitat de membrană nucleară.

Înainte și după

Întrebări frecvente